KR102058741B1 - System for selecting of lane change feasible space(lcfs) and method for the same - Google Patents

System for selecting of lane change feasible space(lcfs) and method for the same Download PDF

Info

Publication number
KR102058741B1
KR102058741B1 KR1020180030320A KR20180030320A KR102058741B1 KR 102058741 B1 KR102058741 B1 KR 102058741B1 KR 1020180030320 A KR1020180030320 A KR 1020180030320A KR 20180030320 A KR20180030320 A KR 20180030320A KR 102058741 B1 KR102058741 B1 KR 102058741B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
driver
space
variable
energy
Prior art date
Application number
KR1020180030320A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180105592A (en
Inventor
장경영
김진수
박장현
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Publication of KR20180105592A publication Critical patent/KR20180105592A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102058741B1 publication Critical patent/KR102058741B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템은 실제 운전자를 대상으로 차로 변경에 대한 운전자의 성향을 판단하는 판단부, 운전자의 차량과 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 각 공간마다 차량 운행의 안정성에 관한 안정성변수에 기초하여, 상기 안정성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 산출하는 안전점수 산출부, 상기 각 공간마다 차량 운행의 효율성에 관한 에너지변수에 기초하여, 상기 효율성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 에너지점수를 산출하는 에너지점수 산출부, 및 상기 산출된 안전점수 및 에너지점수를 합산하여 상기 각 공간마다 차로 변경 점수를 계산하고, 최대의 점수를 가지는 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 공간 선정부를 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a space selection system capable of changing a vehicle may include a determination unit that determines a driver's propensity to change a lane to an actual driver, and each space between a driver's vehicle and a surrounding vehicle driving a different lane. A safety score calculation unit for calculating a safety score for determining the stability as an objective value based on a stability variable relating to the stability of the vehicle running, and based on an energy variable relating to the efficiency of the vehicle running for each space, An energy score calculation unit for calculating an energy score to be determined as an objective value, and the calculated safety score and energy score are added to calculate a lane change score for each space, and the space having the maximum score can be changed to the vehicle. It includes a space selection unit for selecting the space.

Description

차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR SELECTING OF LANE CHANGE FEASIBLE SPACE(LCFS) AND METHOD FOR THE SAME}Space selection system that can be changed by car and method thereof {SYSTEM FOR SELECTING OF LANE CHANGE FEASIBLE SPACE (LCFS) AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 차로 변경이 가능한 공간을 자동으로 선정하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 운행의 안정성 및 효율성을 모두 고려하여 차로 변경이 가능한 공간을 선정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for automatically selecting a space that can be changed by a car, and more particularly, to a system and method for selecting a space that can be changed by a car in consideration of both the stability and efficiency of vehicle operation.

종래의 차로 변경 보조 기술로서, 차로 변경 시 보이지 않는 사각지대 차량을 인지하여 운전자에게 경고를 해주는 BSD(Blind Spot Detection) 시스템과 ALCA(Advanced Lane Change Assist) 등이 있다. 나아가, 운전자가 부주의로 차선을 밟거나 넘었을 경우, 경고를 해준 뒤 다시 본 차로로 복귀하여 차로를 유지할 수 있도록 도와주는 LDWS(Lane Departure Warning System)이나 LKAS(Lane Keeping Assist System) 등이 있다.Conventional lane change assist technologies include blind spot detection (BSD) systems and advanced lane change assist (ALCA) systems that alert drivers when blind spot vehicles are invisible when changing lanes. In addition, there is a Lane Departure Warning System (LDWS) or Lane Keeping Assist System (LKAS) that provides warning when a driver inadvertently steps on or crosses a lane and then returns to the main lane.

지금까지 개발된 종래의 첨단운전자 지원 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System)을 보면 대부분 주변 차량을 고려하지 않고 제어대상 차량만을 고려한 기술이 주를 이룬다. 운전자의 편의만을 고려한 ACC나 ASCC, LKAS 등이 그 예이며, 나아가 차량의 직접적인 자동제어 없이 단순히 사각지대의 차량만을 인지하여 운전자에게 경고나 알림만을 해주는 BSD, ALCA 등 간접적인 운전보조 시스템이 대부분이다.In the conventional Advanced Driver Assistance System (ADAS) developed so far, most of the technologies do not consider the surrounding vehicles but only the controlled vehicles. For example, ACC, ASCC, LKAS, etc., which consider only the driver's convenience, and most of them are indirect driving assistance systems such as BSD and ALCA, which only recognize the vehicle in blind spots and give warning or notification to the driver without direct control of the vehicle. .

최근에 제어대상 차량뿐만 아닌 주변차량의 주행특성까지 고려하여 자동 차로 변경을 해주는 종, 횡방향 통합 차로 변경 제어기가 개발되기도 하였으나, 이 또한 제어대상 차량과 가장 근접한 두 대 사이의 공간만을 선택하여 차로 변경 해야 한다는 한계가 존재한다.Recently, a longitudinal and transverse integrated lane change controller has been developed that changes the auto lane considering the driving characteristics of not only the vehicle under control but also the surrounding vehicles.However, the controller selects only the space between two vehicles closest to the vehicle to be controlled. There is a limitation to change.

이에 따라, 운전자의 안전성을 더욱 확보하기 위해 보다 넓은 범위의 주변차량들의 주행특성을 고려하여 자동 차로 변경을 돕는 기술들이 요구된다.Accordingly, in order to further secure driver's safety, technologies that assist in changing to an auto lane in consideration of driving characteristics of a wider range of surrounding vehicles are required.

관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1480652호(발명의 명칭: 차선 변경 제어 장치 및 그 변경 제어 방법, 등록일자: 2015년 1월 2일)가 있다.Related prior arts include Republic of Korea Patent Publication No. 10-1480652 (name of the invention: lane change control device and its change control method, registration date: January 2, 2015).

본 발명의 실시예들은 가변적인 주행상황을 가지는 도로에서 차로 변경에 어려움을 겪는 운전자를 돕기 위해, 운전자의 차량을 기준으로 일정범위 내 연속하는 주변차량들 간의 공간 중에서 안전성 측면과 에너지 측면을 모두 고려하여 최적으로 차로 변경할 수 있는 공간을 선정하기 위한 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템 및 그 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention consider both safety and energy aspects of the space between successive vehicles within a certain range based on the driver's vehicle to help the driver having difficulty in changing lanes on a road having a variable driving situation. The present invention provides a space selection system and a method capable of changing a car to select a space that can be optimally changed to a car.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem (s) mentioned above, and other object (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템은 실제 운전자를 대상으로 차로 변경에 대한 운전자의 성향을 판단하는 판단부, 운전자의 차량과 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 각 공간마다 차량 운행의 안정성에 관한 안정성변수에 기초하여, 상기 안정성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 산출하는 안전점수 산출부, 상기 각 공간마다 차량 운행의 효율성에 관한 에너지변수에 기초하여, 상기 효율성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 에너지점수를 산출하는 에너지점수 산출부, 및 상기 산출된 안전점수 및 에너지점수를 합산하여 상기 각 공간마다 차로 변경 점수를 계산하고, 최대의 점수를 가지는 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 공간 선정부를 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a space selection system capable of changing a vehicle may include a determination unit that determines a driver's propensity to change a lane to an actual driver, and each space between a driver's vehicle and a surrounding vehicle driving a different lane. A safety score calculation unit for calculating a safety score for determining the stability as an objective value based on a stability variable relating to the stability of the vehicle running, and based on an energy variable relating to the efficiency of the vehicle running for each space, An energy score calculation unit for calculating an energy score to be determined as an objective value, and the calculated safety score and energy score are added to calculate a lane change score for each space, and the space having the maximum score can be changed to the vehicle. It includes a space selection unit for selecting the space.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 판단부는 상기 운전자로부터 본인의 차량 운행행태 및 차로 변경행태에 관한 행태정보를 수신하고, 상기 행태정보에 기초하여 상기 운전자의 성향을 판단할 수 있다.In addition, the determination unit according to an embodiment of the present invention may receive behavior information regarding the vehicle driving behavior and the lane change behavior of the driver from the driver, and determine the propensity of the driver based on the behavior information.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 판단부는 상기 운전자의 차량 운행행태에 관한 설문조사를 수행함으로써 상기 운전자의 성향을 판단하고, 상기 설문조사는 상기 안정성변수 및 상기 에너지변수에 대한 순위도 조사, 및 상기 안정성변수 및 상기 에너지변수의 조합에 따라 차량 운행 시 발생 가능한 복수의 상황에 대하여, 운전자가 선호하는 차로 변경 가능공간에 대한 선호도 조사를 포함할 수 있다.In addition, the determination unit according to an embodiment of the present invention determines the propensity of the driver by performing a questionnaire about the vehicle driving behavior of the driver, the questionnaire survey also ranks for the stability variable and the energy variable , And a preference survey for a space changeable to a driver's preferred vehicle for a plurality of situations that may occur when driving a vehicle according to a combination of the stability variable and the energy variable.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 안정성변수는 상기 주변차량 간의 거리인 차두간격, 상기 운전자의 차량과 상기 주변차량 간의 충돌 가능성인 충돌경보지수, 상기 운전자의 차량과 상기 각 공간 내 선행차량 간의 속도편차인 제1 속도편차, 상기 운전자의 차량과 상기 각 공간 내 후행차량 간의 속도편차인 제2 속도편차 및 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리를 포함하고, 상기 에너지변수는 상기 운전자의 차량이 상기 각 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함할 수 있다.In addition, the stability variable according to an embodiment of the present invention is the vehicle head spacing, which is the distance between the surrounding vehicle, the collision warning index which is a possibility of collision between the vehicle of the driver and the surrounding vehicle, the vehicle of the driver and the preceding vehicle in each space A first speed deviation, which is a speed deviation between the second vehicle, a second speed deviation, which is a speed deviation between the driver's vehicle, and a trailing vehicle in each space, and the distance between the driver's vehicle and the exit; It may include the amount of time required and the cumulative acceleration that is the time spent entering each space.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 안전점수 산출부는 상기 안정성변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 상기 순위도 조사에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 상기 획득된 입력소속함수 및 상기 획득된 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 상기 안전점수를 산출할 수 있다.In addition, the safety score calculation unit according to an embodiment of the present invention obtains the constant input constant function of the triangular function type and the output constant function of the constant form reflecting the weight according to the ranking check for the stability variable, The safety score may be calculated according to a fuzzy rule generated using an input belonging function and the obtained output belonging function.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템은 상기 주변차량을 상기 운전자의 차량이 주행하는 차로 내에 투영하여 가상으로 생성되는 가상차량을 정의하고, 상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함하는 상기 에너지변수를 추정하는 에너지변수 추정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the space selection system that can be changed to the lane according to an embodiment of the present invention defines a virtual vehicle that is virtually generated by projecting the peripheral vehicle in the lane of the driver's vehicle, the driver's vehicle is the virtual The method may further include an energy variable estimating unit estimating the energy variable including a time required to enter the space between the vehicles and a magnitude of the cumulative acceleration.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 에너지변수 추정부는 상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내 전방 또는 후방에 위치하는 경우, 하기 수식 24 및 수식 20에 기초하여 상기 에너지변수를 추정할 수 있다.The energy variable estimating unit may estimate the energy variable based on Equation 24 and Equation 20 when the driver's vehicle is located in front of or behind the space between the virtual vehicles. have.

[수식 24][Formula 24]

Figure 112018026114872-pat00001
Figure 112018026114872-pat00001

[수식 20]Equation 20

Figure 112018026114872-pat00002
Figure 112018026114872-pat00002

여기서, y*는 상기 에너지변수의 추정값이고, K(·)는 커널 함수를 의미하고, x*는 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 각 공간 내 전방 또는 후방에 위치함에 따라 측정되는 운전자의 차량 및 가상차량의 속도와 위치를 포함하는 입력데이터, xi는 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 각 공간 내 전방 또는 후방에 위치함에 따라 사전에 훈련된 트레이닝 입력데이터 및 상기 훈련된 트레이닝 입력데이터에 대한 출력데이터를 의미하고, b는 훈련된 데이터의 분포정도로서 상기 트레이닝 입력데이터 및 상기 트레이닝 출력데이터의 밀집정도를 의미함.Here, y * is an estimated value of the energy variable, K (·) means a kernel function, x * is the driver's vehicle measured as the driver's vehicle is located in front or rear in each space between the virtual vehicle and Input data including the speed and position of the virtual vehicle, x i is output for the pre-trained training input data and the trained training input data as the driver's vehicle is located in front of or behind each space between the virtual vehicles. B means data, and b is a distribution degree of the trained data, and means the density of the training input data and the training output data.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 에너지변수 추정부는 상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내 중앙에 위치하는 경우, 다층 신경망 구조를 이용하여 상기 에너지변수를 추정할 수 있다.The energy variable estimator may estimate the energy variable using a multilayer neural network structure when the driver's vehicle is located in the center of the space between the virtual vehicles.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 에너지점수 산출부는 상기 에너지변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 상기 중요도 조사에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 상기 획득된 입력소속함수 및 상기 획득된 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 상기 에너지점수를 산출할 수 있다.In addition, the energy score calculation unit according to an embodiment of the present invention obtains the input constant function in the form of a trigonometric function and the weight constant according to the importance investigation for the energy variable, and obtains the constant output constant function, the obtained input The energy score may be calculated according to the generated fuzzy rule using the membership function and the obtained output function.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공간 선정부는 상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 속도와 동일하되 상기 차두간격이 동일한 경우, 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상이면 상기 운전자의 차량과 가장 가까운 상기 주변차량 간의 공간을 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고, 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 미만이면 상기 운전자의 차량을 기준으로 후방에 위치한 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.In addition, the space selection unit according to an embodiment of the present invention, if the speed of the vehicle of the driver is the same as the speed of the peripheral vehicle, but the head spacing is the same, if the distance between the vehicle of the driver and the exit is greater than a predetermined threshold The space between the vehicle closest to the driver's vehicle and the nearest vehicle is selected as a space that can be changed into the vehicle, and if the distance between the driver's vehicle and the exit is less than a predetermined threshold, the space between the vehicle surrounding the vehicle located behind the driver's vehicle One may be selected as a space that can be changed into the difference.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공간 선정부는 상기 차두간격이 동일하되 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상인 경우, 상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 평균속도 초과인 경우, 상기 운전자의 차량을 기준으로 전방에 위치한 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고, 상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 평균속도 미만인 경우, 상기 운전자의 차량을 기준으로 후방에 위치한 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.In addition, the space selection unit according to an embodiment of the present invention when the head spacing is the same but the distance between the vehicle of the driver and the exit is more than a predetermined threshold, the speed of the vehicle of the driver is greater than the average speed of the surrounding vehicle Selecting one of the spaces between the surrounding vehicles located in front of the vehicle of the driver as a space that can be changed into the vehicle, and when the speed of the vehicle is less than the average speed of the surrounding vehicle, the vehicle of the driver As a reference, one of the spaces between the surrounding vehicles located behind the vehicle may be selected as a space that can be changed into the vehicle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공간 선정부는 상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 속도와 동일하되 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상인 경우, 상기 차두 간격이 소정 임계치 이상인 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.In addition, the space selection unit according to an embodiment of the present invention, if the speed of the vehicle of the driver is the same as the speed of the peripheral vehicle, but the distance between the vehicle and the exit of the driver is more than a predetermined threshold, the head gap is greater than a predetermined threshold. One of the spaces between the surrounding vehicles may be selected as a space that can be changed into the difference.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템은 상기 운전자의 차량에 구비된 센서와 차로 주변에 설치된 센서로부터 상기 주변차량의 위치정보 및 속도정보를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.In addition, the space selection system capable of changing the lane according to an embodiment of the present invention further includes a sensor for detecting the position information and the speed information of the surrounding vehicle from a sensor provided in the driver's vehicle and a sensor installed around the lane Can be.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법은 실제 운전자를 대상으로 차로 변경에 대하여 운전자의 성향을 반영하기 위한 설문조사를 수행하는 단계, 운전자의 차량과 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 각 공간마다 차량 운행의 안정성에 관한 안정성변수에 기초하여, 상기 안정성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 산출하는 단계, 상기 각 공간마다 차량 운행의 효율성에 관한 에너지변수에 기초하여, 상기 효율성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 에너지점수를 산출하는 단계, 및 상기 산출된 안전점수 및 에너지점수를 합산하여 상기 각 공간마다 차로 변경 점수를 계산하고, 최대의 점수를 가지는 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the space selection method capable of changing the lane includes: performing a survey for reflecting the driver's disposition on changing the lane to the actual driver, driving a different lane from the driver's vehicle; Calculating a safety score for determining the stability as an objective value for each space between the surrounding vehicles, based on an energy variable for efficiency of vehicle operation for each space. Calculating an energy score for determining the efficiency as an objective value, and calculating the lane change score for each space by adding the calculated safety score and the energy score, and changing the space having the maximum score to the car. The step may include selecting as much space as possible.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법은 상기 주변차량을 상기 운전자의 차량이 주행하는 차로 내에 투영하여 가상으로 생성되는 가상차량을 정의하고, 상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함하는 상기 에너지변수를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the space selection method that can be changed to the lane according to an embodiment of the present invention defines a virtual vehicle that is virtually generated by projecting the peripheral vehicle in the lane of the driver's vehicle, the driver's vehicle is the virtual The method may further include estimating the energy variable including a time required to enter the space between the vehicles and a magnitude of the cumulative acceleration.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법은 상기 운전자의 차량에 구비된 센서와 차로 주변에 설치된 센서로부터 상기 주변차량의 위치정보 및 속도정보를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the space selection method that can change the lane according to an embodiment of the present invention further comprises the step of detecting the position information and the speed information of the surrounding vehicle from a sensor provided in the driver's vehicle and a sensor installed around the lane Can be.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들에 따르면, 운전자의 차량을 기준으로 일정범위 내 연속하는 주변차량들 간의 공간 중에서 안전성 측면과 에너지 측면을 모두 고려하여 최적으로 차로 변경할 수 있는 공간을 선정할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a space that can be optimally changed into a car may be selected in consideration of both safety and energy aspects among spaces between consecutive surrounding vehicles within a predetermined range based on the driver's vehicle.

본 발명의 실시예들에 따르면, 난해하고 복잡한 도로 분류구간 및 특화구간 내에서 차로 변경을 보조하는 운전자 협력형 첨단 기술로서 높은 확장 가능성을 지닐 수 있으며, 차로 변경 시 발생하는 여러 문제점인 높은 사고율 및 교통체증현상과 같은 사회문제 해결에 활용되어 교통사고율 감소, 교통 지체에 의한 사회적 비용의 감소 및 편의성 증대 등을 기대할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a driver-cooperative advanced technology that assists in changing lanes in difficult and complicated road classification and specialized sections may have high expandability, and may have high problems such as high accident rate and It can be used to solve social problems such as traffic jams, reducing traffic accident rates, reducing social costs and increasing convenience.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 설문조사를 수행하는 경우 고려되는 안정성변수 및 에너지변수를 모식화하여 나타낸 모식도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 설문조사 중 순위도 조사에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5b 내지 도 5d 는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 설문조사 중 선호도 조사에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 안정성변수에 대한 소속함수를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 에너지변수 추정 시 정의되는 가상차량의 개념을 설명하기 위해 도시한 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 에너지변수 추정 시 사용되는 다층 구조의 신경망의 개념을 설명하기 위해 도시한 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 에너지변수에 대한 소속함수를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
1 is a schematic diagram of a space selection system capable of changing a lane according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a space selection system capable of changing a lane according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a space selection system capable of changing a lane according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing the stability and energy variables to be considered when performing a survey in an embodiment of the present invention.
Figure 5a is a graph showing the results of the ranking survey of the survey in an embodiment of the present invention.
5B to 5D are graphs showing results of a preference survey in a survey in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the membership function for the stability variable in one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the concept of a virtual vehicle defined when estimating an energy variable, according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a concept of a neural network of a multilayer structure used when estimating an energy variable in an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing a membership function for an energy variable according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a space selection method capable of changing a lane according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and / or features of the present invention and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the embodiments, the disclosure of the present invention is complete, the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

상기 실시예들을 설명하기에 앞서, 본 발명에 대하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.Prior to describing the embodiments, the present invention will be described in brief.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 가변적인 주행상황을 가지는 도로에서 차로 변경에 어려움을 겪는 운전자를 돕기 위해 제어대상 차량인 운전자의 차량을 기준으로 일정범위 즉, 차로 변경 공간의 탐색범위 내에 있는 목표차로의 연속하는 주변차량들 간의 공간 중에서 안전성 측면과 에너지 측면을 모두 고려하여 차로 변경할 수 있는 최적의 공간을 선정한다.1 and 2, in the present invention, in order to help a driver having difficulty in changing lanes on a road having a variable driving situation, a search range of a predetermined range, ie, a lane change space, is based on a vehicle of a driver that is a controlled vehicle. The optimal space that can be changed to a car is selected by considering both safety and energy aspects among the spaces between successive neighboring vehicles in the target lane.

구체적으로, 최적의 공간을 선정함에 있어서, 실제 운전자의 차로 변경 행태를 고려하기 위해 설문조사를 실시한다. 이를 기반으로, 상황 별 입력변수인 안정성변수 및 에너지변수에 대한 소속함수를 이용하여 퍼지규칙을 생성한다. 또한, 퍼지규칙의 입력변수에 대한 출력변수인 안전점수 및 에너지점수를 결정하는데 있어서 각 입력변수 중요도에 따른 가중치를 부여한다. 최종적으로, 퍼지규칙을 통해 각 공간에서 출력된 차로 변경 점수 값들을 비교하여 가장 높은 점수를 갖는 공간을 최적의 차로 변경 가능공간(LCFS, Lane Change Feasible Space)으로 선정한다.In detail, in selecting an optimal space, a survey is conducted to consider the behavior change of the actual driver's car. Based on this, fuzzy rules are generated by using the membership functions for the stability and energy variables. In addition, in determining the safety score and the energy score, which are output variables for the input variables of the fuzzy rule, weights are assigned according to the importance of each input variable. Finally, the space with the highest score is selected as the lane change feasible space (LCFS) by comparing the lane change score values output from each space through the fuzzy rule.

참고로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템의 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템의 구성도이다.For reference, FIG. 1 is a schematic diagram of a space selection system in which a lane can be changed according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a space selection system in which a lane can be changed according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a space selection system capable of changing a lane according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템은 판단부(310), 안전점수 산출부(320), 에너지점수 산출부(330) 및 공간 선정부(340)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a space selection system capable of changing a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a determination unit 310, a safety score calculator 320, an energy score calculator 330, and a space selector 340. It includes.

판단부(310)는 실제 운전자를 대상으로 차로 변경에 대한 운전자의 성향을 판단할 수 있다.The determination unit 310 may determine the driver's propensity to change the lane with respect to the actual driver.

일 실시예로, 판단부(310)는 운전자로부터 본인의 차량 운행행태 및 차로 변경행태에 관한 행태정보를 수신하고, 수신된 행태정보에 기초하여 운전자의 성향을 판단할 수 있다.In an embodiment, the determination unit 310 may receive behavior information regarding the vehicle driving behavior and the lane change behavior from the driver, and determine the propensity of the driver based on the received behavior information.

즉, 판단부(310)는 운전자 개개인으로부터 평소에 차량을 운행하는 습관이나 차로를 변경하는 경우 중요하게 여기는 조건에 대한 정보를 포함하는 행태정보를 직접 입력 받거나 또는 별도의 기기와의 통신을 통해 수신할 수 있고, 수신된 행태정보에 기초하여 운전자의 성향을 판단할 수 있다.That is, the determination unit 310 directly receives behavioral information including information on conditions that are important when changing a habit of driving a vehicle or a lane from an individual driver or received through communication with a separate device. The driver's disposition may be determined based on the received behavior information.

다른 실시예로, 판단부(310)는 운전자의 차로 변경에 대한 차량 운행행태를 반영하기 위해 총 네 문항으로 구성한 설문조사를 실시할 수 있다. 즉, 설문조사를 통해 운전자가 차로 변경 시 중요하다고 생각하는 변수에 대한 순위도를 조사하며, 차량 운행 시 발생 가능한 대표적인 상황에 대하여 차로 변경 하는데 최적이라고 생각하는 공간의 선호도를 조사하여 상기 조사된 순위도 및 선호도를 분석할 수 있다. 참고로, 본 실시예에서는 실제 운전경력이 3년 이상 된 운전자 100명을 상대로 설문조사를 수행하였다.In another embodiment, the determination unit 310 may perform a survey consisting of a total of four questions to reflect the vehicle driving behavior of the driver's lane change. In other words, through the questionnaire, the ranking of the variables that the driver considers to be important when changing to the car is examined, and the preferences of the spaces that are considered optimal for changing to the car for typical situations that may occur when driving the vehicle are examined. Degrees and preferences can be analyzed. For reference, in the present embodiment, a survey was conducted on 100 drivers who have had three years or more of actual driving experience.

판단부(310)는 설문조사를 수행하기에 앞서, 차로 변경 시 중요하다고 생각하는 변수 중 차량 운행의 안정성에 관한 5개의 안정성변수 및 차량 운행의 효율성에 관한 2개의 에너지변수를 미리 설정할 수 있다.Before performing the survey, the determination unit 310 may preset five stability variables related to the stability of the vehicle operation and two energy variables related to the efficiency of the vehicle operation, among the variables considered to be important when changing the lane.

예컨대, 안정성변수는 운전자의 차량과 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 거리인 차두간격, 운전자의 차량과 주변차량 간의 충돌 가능성인 충돌경보지수, 운전자의 차량과 주변차량 간의 각 공간 내 선행차량 간의 속도편차인 제1 속도편차, 운전자의 차량과 주변차량 각 공간 내 후행차량 간의 속도편차인 제2 속도편차 및 운전자의 차량과 출구 간 거리를 포함할 수 있다.For example, the stability variable may be defined as the head gap, which is the distance between the driver's vehicle and the surrounding vehicle driving in different lanes, the collision warning index, which is the possibility of collision between the driver's vehicle and the surrounding vehicle, and the preceding vehicle in each space between the driver's vehicle and the surrounding vehicle. The speed difference may include a first speed deviation, a second speed deviation that is a speed deviation between the driver's vehicle and a trailing vehicle in each space, and a distance between the driver's vehicle and the exit.

예컨대, 에너지변수는 운전자의 차량이 각 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 운전자의 차량이 각 공간 내로 진입하는데 필요한 누적 가속도의 크기를 포함할 수 있다.For example, the energy variable may include a time required for the driver's vehicle to enter each space and a magnitude of cumulative acceleration required for the driver's vehicle to enter each space.

먼저, 판단부(310)는 안전성 변수 및 에너지 변수에 대한 순위도를 조사할 수 있다.First, the determination unit 310 may examine the ranking of the safety variable and the energy variable.

판단부(310)는 상기 차두간격, 상기 충돌경보지수, 상기 제1 속도편차, 상기 제2 속도편차 및 상기 출구까지의 거리를 포함하는 안정성변수에 대한 순위도를 조사할 수 있다.The determination unit 310 may examine the ranking of the stability variable including the head gap, the collision warning index, the first speed deviation, the second speed deviation, and the distance to the exit.

구체적으로, 도 4를 참조하면, 차두간격은 운전자의 차량이 주행하는 차로와 이웃하는 목표차로에서 주행하는 주변차량 중, 연속하는 두 차량 간의 거리를 나타내고, 충돌경보지수는 운전자의 차량이 주변차량 간의 각 공간 내 중앙에 위치한다고 가정하는 경우 선행차량 및 후행차량과 충돌할 수 있는 정도를 나타내고, 제1 속도편차는 운전자의 차량과 주변차량 간의 각 공간 중 i번째 공간(Si) 내 선행차량 간의 속도편차를 나타내고, 제2 속도편차는 운전자의 차량과 주변차량 간의 각 공간 중 i번째 공간(Si) 내 후행차량 간의 속도편차를 나타내고, 5)출구까지의 거리는 운전자의 차량으로부터 출구 사이의 거리를 나타낼 수 있다. 참고로, 도면에서 운전자의 차량은 현재차로 내 Sub로 표시하였다.Specifically, referring to FIG. 4, the vehicle head spacing represents a distance between two consecutive vehicles among driving vehicles driving in a neighboring target lane and a collision warning index indicating that the vehicle of the driver is a neighboring vehicle. Assuming that the vehicle is located in the center of each space, it represents the degree of collision with the preceding vehicle and the following vehicle, and the first speed deviation is the preceding vehicle in the i-th space S i of each space between the driver's vehicle and the surrounding vehicle. Represents a speed deviation between the vehicle and the second speed deviation represents a speed deviation between the trailing vehicle in the i-th space S i of each space between the driver's vehicle and the surrounding vehicle, and 5) the distance from the driver's vehicle to the exit It can represent the distance. For reference, in the drawing, the driver's vehicle is indicated as Sub within the current vehicle.

판단부(310)는 상기 소요시간 및 상기 누적 가속도의 크기에 대한 순위도를 조사할 수 있다.The determination unit 310 may examine the ranking of the required time and the magnitude of the cumulative acceleration.

구체적으로, 소요시간은 운전자의 차량이 각 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간을 나타내고, 누적 가속도의 크기는 운전자의 차량이 각 공간 내로 진입하기 위해 누적되는 가속도의 크기를 나타낼 수 있다.In detail, the required time may indicate a time spent for the driver's vehicle to enter each space, and the magnitude of the cumulative acceleration may indicate a magnitude of the acceleration accumulated for the driver's vehicle to enter each space.

다음으로, 판단부(310)는 안정성변수 및 에너지변수의 조합에 따라 차량 운행 시 발생 가능한 복수의 상황에 대하여, 운전자가 선호하는 차로 변경 가능공간에 대한 선호도를 조사할 수 있다.Next, the determination unit 310 may examine the preference for the changeable space with the driver's preferred car with respect to a plurality of situations that may occur when driving the vehicle according to the combination of the stability variable and the energy variable.

일례로, 표 1을 참조하면, 판단부(310)는 운전자가 자신의 위치에서 차로 변경을 수행할 때 출구까지 남은 여유거리에 따라 어느 공간을 선택하여 차로 변경 할지에 대한 선호도를 조사할 수 있다. 참고로, 본 실시예에서는 출구까지의 거리를 2.5km 이상인 경우와 0.5km인 2가지의 경우로 설정하였다.For example, referring to Table 1, the determination unit 310 may investigate a preference for selecting which space to change to a car according to the remaining distance to the exit when the driver changes the car from his position. . For reference, in the present embodiment, the distance to the exit was set to two cases of 2.5 km or more and 0.5 km or more.

이는, 차로 변경 하는데 있어서 운전자가 출구까지의 거리에 대해 얼마나 민감하게 반응하는지를 알아보기 위함이다.This is to determine how sensitive the driver is to the distance to the exit when changing to a car.

[표 1]TABLE 1

Figure 112018026114872-pat00003
Figure 112018026114872-pat00003

상기 설문조사의 경우, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 속도와 동일하되 목표차로 내 주변차량 간의 밀도를 나타내는 차두간격이 동일한 경우를 가정한다.In the case of the questionnaire, it is assumed that the speed of the driver's vehicle is the same as the speed of the surrounding vehicle, but the head gap indicating the density between the surrounding vehicles in the target lane is the same.

다른 예로, 표 2를 참조하면, 판단부(310)는 출구까지의 거리가 충분한 경우로서, 운전자의 차량의 속도가 차로 변경 하여 진입할 목표차로 내 주변차량의 평균속도와 비교하여 어느 정도 편차가 존재할 경우, 즉, 더 빠르거나 더 느릴 경우에 어느 공간을 선택하여 차로 변경 할지에 대한 선호도를 조사할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 속도편차를 20km/h 로 설정하였다.As another example, referring to Table 2, the determination unit 310 is a case where the distance to the exit is sufficient, and the deviation of the vehicle is somewhat different from the average speed of the surrounding vehicles in the target lane to be entered by changing the speed of the driver's vehicle. If present, that is, faster or slower, the preference for which space to select and change to a car can be investigated. In this embodiment, the speed deviation is set to 20 km / h.

이는, 차로 변경 하는데 있어서 운전자가 속도편차에 얼마나 민감하게 반응하는지를 알아보기 위함이다.This is to find out how sensitive the driver is to the speed deviation in changing to a car.

[표 2]TABLE 2

Figure 112018026114872-pat00004
Figure 112018026114872-pat00004

상기 설문조사의 경우, 목표차로 내 주변차량 간의 밀도를 나타내는 차두간격이 동일하되 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상인 경우를 가정한다. 본 실시예에서는, 상기 소정 임계치를 2.5km로 설정하였다.In the case of the survey, it is assumed that the head spacing indicating the density between the surrounding vehicles in the target lane is the same but the distance between the driver's vehicle and the exit is more than a predetermined threshold. In this embodiment, the predetermined threshold is set to 2.5 km.

또 다른 예로, 표 3을 참조하면, 판단부(310)는 출구까지의 거리는 충분하나 목표차로 내 주변차량 간의 밀도가 균일하지 못한 경우, 즉, 주변차량 중 전방에 위치한 주변차량 간의 밀도가 높거나, 후방에 위치한 주변차량 간의 밀도가 높거나, 중앙에 위치한 주변차량 간의 밀도가 높을 경우에 어느 공간을 선택하여 차로 변경 할지에 대한 선호도를 조사할 수 있다. As another example, referring to Table 3, the determination unit 310 has a sufficient distance to the exit, but the density between the surrounding vehicles in the target lane is not uniform, that is, the density between the surrounding vehicles located in front of the surrounding vehicles is high or In the case of high density between neighboring vehicles located in the rear or high density between neighboring vehicles located in the center, the preference for selecting which space to change to a car can be investigated.

이는, 밀도가 높은 부분이라도 차량 간의 안전거리는 확보되어 있는 상황이기 때문에 운전자가 차로 변경을 할 때 안전성 및 에너지 효율성 중 어느 것을 추구하는지 알아보기 위함이다. 또한, 동일한 밀도를 가지는 공간이라면 상대적으로 전방을 향해 이동하여 차로 변경 할 것인지, 후방을 향해 이동하여 차로 변경 할 것인지에 대한 선호도를 알아보기 위함이기도 하다.This is to find out whether the driver pursues safety and energy efficiency when changing a car because the safety distance between the vehicles is secured even in a high density part. In addition, if the space having the same density to move to the front relatively to change to a car, or to move to the rear to find a preference for changing to a car.

[표 3]TABLE 3

Figure 112018026114872-pat00005
Figure 112018026114872-pat00005

참고로, 표 1 내지 표 3에서 Vsub는 운전자의 차량의 속도를 의미하고, Vi는 주변차량의 속도를 의미한다.For reference, in Tables 1 to 3, V sub refers to the speed of the driver's vehicle, and V i refers to the speed of the surrounding vehicle.

상기 순위도 조사 및 선호도 조사에 대한 결과는 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같다.The results of the ranking and preference survey are as shown in Figs. 5a to 5d.

순위도 조사에 있어서, 안전성변수의 경우에는 1순위로 택한 변수에 5점, 2순위로 택한 변수에 4점, 3순위로 택한 변수에 3점, 4순위로 택한 변수에 2점, 5순위로 택한 변수에 1점을 주었고, 에너지변수의 경우에는 1순위로 택한 변수에 5점, 2순위로 택한 변수에 1점을 주었다.In the ranking survey, in the case of safety variables, 5 points were selected for the 1st variable, 4 points for the 2nd variable, 3 points for the 3rd variable, 2 points and 5th for the 4th variable. One point was given to the selected variable, and in the case of energy variables, five points were given to the variable selected as the first rank and one point was selected to the variable selected as the second rank.

안정성변수 및 에너지변수에 대한 순위도 조사 결과, 도 5a를 참조하면, 피설문자에 해당하는 실제 운전자는 차로 변경 시 안전성과 관련하여 ‘출구까지의 거리 -> 차두간격 -> 충돌경보지수 -> 제2 속도편차 -> 제1 속도편차’ 순으로 중요하게 생각하며, 에너지 효율성과 관련하여 ‘소요시간 -> 누적 가속도의 크기’ 순으로 중요하게 생각함을 알 수 있다.Referring to FIG. 5A, the actual driver corresponding to the character of the figure shows' distance to exit-> head gap-> collision warning index-> in relation to safety when changing to a car. The second speed deviation-> first speed deviation is considered to be important, and in relation to energy efficiency, it can be seen that the importance is in order of 'time required-> magnitude of cumulative acceleration'.

참고로, 순위도 조사의 경우, 실제 운전자에 해당하는 100명의 피설문자가 응답해준 개개인의 순위를 중요도 점수로 환산하여 모두 합한 후 분석한 결과이다.For reference, in the case of the ranking survey, the results obtained after the sum of all the rankings of the individual respondents corresponding to the actual driver were converted into importance scores and then analyzed.

운전자가 선호하는 차로 변경 가능공간에 대한 선호도 조사 결과는 다음과 같다.The result of the preference survey on the changeable space by the driver is as follows.

먼저, 도 5b를 참조하면, 운전자의 차량과 출구까지의 거리가 2.5km 이상으로 여유가 있을 경우에는 52%의 과반수 이상이 옆 공간(도 4의 S4 참조)을 선정하겠다는 응답을 보였다. 또한, 출구까지의 거리가 여유 있기 때문에 상대적으로 전방에 위치한 공간(도 4의 S2 및 S3 참조)을 선정하겠다는 응답도 40%이상 됨을 확인하였다. 이와 반면에, 운전자의 차량과 출구까지의 거리가 0.5km로 여유가 없을 경우에는 67% 이상이 상대적으로 후방에 위치한 공간(도 4의 S5 내지 S7 참조)을 선정하겠다는 응답을 보였다. 다만, 이 경우에도 바로 옆 공간(도 4의 S4 참조)을 선정하겠다는 응답이 20%로 다수 존재함을 확인할 수 있다.First, referring to FIG. 5B, when the distance between the driver's vehicle and the exit is 2.5 km or more, more than 52% of the respondents select the next space (see S4 in FIG. 4). In addition, it was confirmed that the response to select a space located relatively forward (see S2 and S3 in FIG. 4) was more than 40% because the distance to the exit was sufficient. On the other hand, when the distance between the driver's vehicle and the exit is 0.5 km, there is a response that more than 67% will select a space located relatively rearward (see S5 to S7 in FIG. 4). However, even in this case, it can be confirmed that there are a large number of 20% of the responses to select the immediately next space (see S4 of FIG. 4).

다음으로, 도 5c를 참조하면, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 평균속도보다 20km/h 정도 빠른 경우에는 96%의 피설문자가 상대적으로 전방에 위치한 공간(도 4의 S1 내지 S3 참조)을 선정하겠다는 응답을 보였다. 이는, 급 브레이크로 인한 불안전성과 에너지 손실을 최소한으로 줄이겠다는 운전자의 운전행태가 잘 드러나는 결과라고 해석할 수 있다. 이와 반면에, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 평균속도보다 20km/h 정도 느린 경우에는 상대적으로 후방에 위치한 공간(도 4의 S5 내지 S7 참조)을 선호함을 알 수 있다.Next, referring to FIG. 5C, when the speed of the driver's vehicle is about 20 km / h faster than the average speed of the surrounding vehicle, 96% of the snowballs are located relatively forward (see S1 to S3 of FIG. 4). The response was to choose. This can be interpreted as a result of the driver's driving behavior to minimize the instability and energy loss caused by the sudden brake. On the other hand, when the speed of the driver's vehicle is about 20km / h slower than the average speed of the surrounding vehicle, it can be seen that the rear space (refer to S5 to S7 of FIG. 4) is preferred.

다음으로, 도 5d를 참조하면, 목표차로 내 주변차량 간의 각 공간이 안전거리를 만족하고 있다고 할지라도 대부분의 운전자가 가장 근접한 공간이 아닌 상대적으로 주변차량 간의 밀도가 낮은 공간을 선정하겠다는 응답을 보였다. 이는, 차로 변경 공간 선정 시 에너지 손실 측면보다는 좀 더 안전성 측면에 비중을 두는 결과라고 해석할 수 있다. 다만, 도 5c에 해당하는 결과를 통해 밀도가 똑같이 낮은 구간이라면 상대적으로 전방에 위치한 공간을 선호함을 알 수 있다.Next, referring to FIG. 5D, even though each space between the surrounding vehicles in the target lane satisfies the safety distance, most drivers responded that they would select a space having a relatively low density between the surrounding vehicles rather than the nearest space. . This can be interpreted as a result of placing more emphasis on safety rather than energy loss when selecting lane change spaces. However, it can be seen from the results corresponding to FIG. 5C that the space located in the front is preferred if the density is equally low.

참고로, 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 설문조사 중 순위도 조사에 대한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 5b 내지 도 5d 는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 설문조사 중 선호도 조사에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.For reference, Figure 5a is a graph showing the results of the ranking survey in the survey in one embodiment of the present invention, Figures 5b to 5d is a graph of the preference survey in the survey in an embodiment of the present invention, It is a graph showing the results.

안전점수 산출부(320)는 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 각 공간마다 안정성변수를 입력변수로 하여 안정성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 출력변수로 산출할 수 있다.The safety score calculation unit 320 may calculate a safety score as an output variable for determining stability as an objective value by using the stability variable as an input variable for each space between neighboring vehicles that drive different lanes.

즉, 안전점수 산출부(320)는 주변차량 간의 각 공간에 대한 ‘차두간격’, ‘충돌경보지수’, ‘제1 속도편차’, ‘제2 속도편차’ 및 ‘출구까지의 거리’를 포함하는 안전성변수를 입력변수로 하여 출력변수인 안전점수를 각 공간마다 산출할 수 있다. That is, the safety score calculation unit 320 includes 'car head spacing', 'collision alarm index', 'first speed deviation', 'second speed deviation' and 'distance to exit' for each space between surrounding vehicles. The safety score, which is an output variable, can be calculated for each space.

구체적으로, 안전점수 산출부(320)는 안정성변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 중요도 조사에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 획득된 입력소속함수 및 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 안전점수를 산출할 수 있다. 참고로, 상기 퍼지규칙에는 TSK(Takagi-Sugeno-Kang)가 개발한 퍼지시스템을 적용하였다.Specifically, the safety score calculation unit 320 obtains the constant input function and the output constant function of the constant type reflecting the weight of the triangular function type and the importance investigation for the stability variable, and obtains the obtained input and output function The safety score can be calculated according to the generated fuzzy rules. For reference, the fuzzy rule developed by TSK (Takagi-Sugeno-Kang) was applied to the fuzzy rule.

본 실시예에서의 안정성변수는 전술한 바와 같이 총 5개로, 안전점수를 산출하기 위한 안전점수 산출부(320)의 입력변수가 될 수 있고, 다음과 같이 5개의 입력변수로 나타낼 수 있다.As described above, the stability variables in the present exemplary embodiment may be five, and may be input variables of the safety score calculation unit 320 for calculating the safety score, and may be represented by five input variables as follows.

1. 입력변수 1(In1.Input Variable 1 (In 1One ) )

첫번째 입력변수는 차두간격으로서 수식 1과 같이 나타낼 수 있다. 단위는 m이다.The first input variable can be expressed as Equation 1 as the head spacing. The unit is m.

[수식 1][Equation 1]

Figure 112018026114872-pat00006
Figure 112018026114872-pat00006

여기서, i와 i+1은 각각 주변차량 간의 각 공간 내 선행차량 및 후행차량을 의미하고, xi는 선행차량의 위치를 의미하고, xi+1은 후행차량의 위치를 의미한다.Here, i and i + 1 denote the preceding vehicle and the trailing vehicle in each space between the surrounding vehicles, x i denotes the position of the preceding vehicle, and x i + 1 denotes the position of the following vehicle.

2. 입력변수 2(In2. Input Variable 2 (In 22 ))

두번째 입력변수는 충돌경보지수로서 운전자의 차량이 목표차로 내 주변차량 간의 각 공간(Si)의 중앙에 위치해 있다고 가정할 때, 운전자의 차량이 선행차량과 후행차량 사이에서 계산되는 각각의 충돌경보지수 중 작은 것을 택한다.The second input variable is the collision warning index. Each collision alarm calculated by the driver's vehicle between the preceding vehicle and the following vehicle assuming that the driver's vehicle is located in the center of each space S i between the surrounding vehicles in the target lane. Choose the smaller of the indices.

먼저, 운전자의 차량과 선행차량 간 충돌경보지수는 수식 2와 같이 나타낼 수 있다. First, the collision warning index between the driver's vehicle and the preceding vehicle may be expressed as Equation 2.

[수식 2][Formula 2]

Figure 112018026114872-pat00007
Figure 112018026114872-pat00007

여기서, In2,i는 운전자의 차량과 선행차량 간 충돌경보지수를 의미하고, rdi는 운전자의 차량과 선행차량 간의 차두간격을 의미하고, dbr,Sub 및 dw,Sub는 각각 운전자의 차량의 최소정지거리와 최소안전거리를 의미한다.Here, In 2, i means the collision warning index between the driver's vehicle and the preceding vehicle, rd i means the head spacing between the driver's vehicle and the preceding vehicle, d br, Sub and d w, Sub are respectively It means the minimum stopping distance and the minimum safety distance of the vehicle.

이때, 운전자의 차량의 최소정지거리는 수식 3과 같고, 운전자의 차량의 최소안전거리는 수식 4와 같다.At this time, the minimum stopping distance of the driver's vehicle is equal to Equation 3, and the minimum safe distance of the driver's vehicle is equal to Equation 4.

[수식 3][Equation 3]

Figure 112018026114872-pat00008
Figure 112018026114872-pat00008

[수식 4][Equation 4]

Figure 112018026114872-pat00009
Figure 112018026114872-pat00009

여기서, vSub는 운전자의 차량의 속도를 의미하고, Ts,delay,Sub는 운전자의 차량의 브레이크 시스템에 대한 작동지연으로서 브레이크 특성을 고려하여 0.2초로 설정하였고, vrel,i는 운전자의 차량 및 선행차량 간의 상대속도를 의미하고, amax는 승차감을 고려한 브레이크로서 -0.4g로 설정하였고, Th,delay,Sub는 운전자가 선행차량을 인지하여 브레이크를 밟을 때까지의 시간지연으로서 0.9초로 설정하였다.Here, v Sub is the speed of the driver's vehicle, T s, delay, Sub is the operation delay for the brake system of the driver's vehicle and is set to 0.2 seconds considering the brake characteristics, and v rel, i is the driver's vehicle. And a max means the relative speed between the preceding vehicle, a max is set to -0.4g as a brake considering the ride comfort, T h, delay, Sub is 0.9 seconds as the time delay before the driver to apply the brake to recognize the preceding vehicle Set.

다음으로, 운전자의 차량과 후행차량 간 충돌경보지수는 수식 5와 같다. Next, the collision warning index between the driver's vehicle and the following vehicle is expressed by Equation 5.

[수식 5][Equation 5]

Figure 112018026114872-pat00010
Figure 112018026114872-pat00010

여기서, In2,i + 1는 운전자의 차량과 후행차량 간 충돌경보지수를 의미하고, rdi+1는 운전자의 차량 및 후행차량 간의 차두간격을 의미하고, dbr,i +1과 dw,i + 1는 각각 후행차량의 최소정지거리와 최소안전거리를 의미한다.Here, In 2, i + 1 means the collision warning index between the driver's vehicle and the trailing vehicle, rd i + 1 means the head gap between the driver's vehicle and the trailing vehicle, d br, i +1 and d w , i + 1 means the minimum stopping distance and the minimum safety distance for the following vehicles, respectively.

이때, 후행차량의 최소정지거리는 수식 6과 같고, 후행차량의 최소안전거리는 수식 7과 같다.At this time, the minimum stopping distance of the following vehicle is the same as Equation 6, the minimum safety distance of the following vehicle is the same as Equation 7.

[수식 6][Equation 6]

Figure 112018026114872-pat00011
Figure 112018026114872-pat00011

[수식 7][Formula 7]

Figure 112018026114872-pat00012
Figure 112018026114872-pat00012

여기서, dbr,i +1은 후행차량의 최소정지거리이고,

Figure 112018026114872-pat00013
은 후행차량의 속도를 의미하고, Ts,delay,i + 1는 후행차량의 브레이크 시스템에 대한 작동지연으로서 브레이크 특성을 고려하여 0.2초로 설정하였고, vrel,i + 1는 후행차량 및 운전자의 차량 간의 상대속도를 의미하고, dw,i + 1는 후행차량의 최소안전거리이고, Th,delay,i +1은 운전자가 후행차량을 인지하여 브레이크를 밟을 때까지의 시간지연으로서 0.9초로 설정하였다.Where d br, i +1 is the minimum stopping distance of the following vehicle,
Figure 112018026114872-pat00013
Is the speed of the trailing vehicle, T s, delay, i + 1 is the operation delay for the brake system of the trailing vehicle and is set to 0.2 seconds considering the brake characteristics, and v rel, i + 1 is the speed of the trailing vehicle and the driver. Relative speed between vehicles, d w, i + 1 is the minimum safety distance of the trailing vehicles, T h, delay, i +1 is the time delay before the driver recognizes the trailing vehicle and brakes. Set.

최종적으로, In2는 수식 8과 같이 수식 2 및 수식 5 중 작은 값이 된다.Finally, In 2 becomes a smaller value among Equations 2 and 5, as shown in Equation 8.

[수식 8]Equation 8

Figure 112018026114872-pat00014
Figure 112018026114872-pat00014

3. 입력변수 3 (In3. Input Variable 3 (In 33 ))

세번째 입력변수는 제1 속도편차로서 수식 9와 같이 나타낼 수 있다. 단위는 km/h이다.The third input variable may be expressed as Equation 9 as the first speed deviation. The unit is km / h.

[수식 9][Equation 9]

Figure 112018026114872-pat00015
Figure 112018026114872-pat00015

여기서, vi는 주변차량 간의 각 공간 내 선행차량의 속도이고, vsub는 운전자의 차량의 속도이다.Here, v i is the speed of the preceding vehicle in each space between the surrounding vehicles, and v sub is the speed of the driver's vehicle.

4. 입력변수 4 (In4. Input Variable 4 (In 44 ))

네번째 입력변수는 제2 속도편차로서 수식 10과 같이 나타낼 수 있다. 단위는 km/h이다.The fourth input variable can be expressed as Equation 10 as the second speed deviation. The unit is km / h.

[수식 10]Equation 10

Figure 112018026114872-pat00016
Figure 112018026114872-pat00016

여기서, vsub는 운전자의 차량의 속도이고, vi + 1는 주변차량 간의 각 공간 내 후행차량의 속도이다.Here, v sub is the speed of the driver's vehicle, and v i + 1 is the speed of the trailing vehicle in each space between the surrounding vehicles.

5. 입력변수 5 (In5. Input Variable 5 (In 55 ))

다섯번째 입력변수는 원래 운전자의 차량으로부터 출구까지의 거리를 의미하는 것이나, 목표차로 내 주변차량 간의 각 공간마다 개별 점수화를 위해 출구로부터 각 공간의 선행차량까지의 거리로 계산하며 수식 11과 같이 나타낼 수 있다. 단위는 m이다.The fifth input variable means the distance from the original driver's vehicle to the exit, but it is calculated as the distance from the exit to the preceding vehicle for individual scoring in each space between the surrounding vehicles in the target lane. Can be. The unit is m.

[수식 11][Equation 11]

Figure 112018026114872-pat00017
Figure 112018026114872-pat00017

여기서, xexit는 출구의 위치를 의미하고, xi는 주변차량 간의 각 공간 내 선행차량의 위치를 의미한다.Here, x exit means the position of the exit, and x i means the position of the preceding vehicle in each space between the surrounding vehicles.

한편, 상기 안전점수 산출부(320)는 상기 5개의 입력변수에 해당하는 안정성변수에 대하여 입력소속함수를 획득할 수 있다.Meanwhile, the safety score calculator 320 may obtain an input belonging function for the stability variables corresponding to the five input variables.

구체적으로, 도 6을 참조하면, 각 안정성변수의 언어값으로서 입력변수 1 및 2의 경우 ‘Small(S)’, ‘Medium(M)’, ‘Large(L)’로, 입력변수 3 및 4의 경우 ‘Negative(N)’, ‘Zero(Z)’, ‘Positive(P)’로 구분하여 각각 3개의 소속함수를 획득하고, 입력변수 5의 경우 ‘Small(S)’, ‘Large(L)’로 구분하여 2개의 소속함수를 획득할 수 있다. 본 실시예에서는 소속함수로서 삼각함수 형태를 사용하였다. 참고로, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 안정성변수에 대한 소속함수를 나타낸 그래프이다.Specifically, referring to FIG. 6, input variables 1 and 2 are 'Small (S)', 'Medium (M)', and 'Large (L)' for input variables 1 and 2 as input language values of each stability variable. In the case of 'Negative (N)', 'Zero (Z)', and 'Positive (P)', three membership functions are obtained respectively.In case of input variable 5, 'Small (S)', 'Large (L)' You can get 2 membership functions by separating In this embodiment, a trigonometric function is used as the belonging function. For reference, Figure 6 is a graph showing the membership function for the stability variable in an embodiment of the present invention.

보다 자세하게, 입력변수 1에 대한 소속함수는 주변차량 간의 각 공간 내 후행차량의 속도에 따른 주변차량 간의 차두거리인 안전거리 L을 기준으로 구분하였고, 수식 12와 같이 나타낼 수 있다.In more detail, the membership function for the input variable 1 is classified based on the safety distance L, which is the head distance between the neighboring vehicles according to the speed of the trailing vehicle in each space between the surrounding vehicles, and can be expressed as Equation 12.

[수식 12]Equation 12

Figure 112018026114872-pat00018
Figure 112018026114872-pat00018

여기서, L은 주변차량 간의 차두거리인 안전거리를 의미하고, i는 주변차량 간의 각 공간 중 i번째 공간을 의미하고, d는 차량의 전장길이를 포함한 안전거리로써 본 실시예에서는 5m로 설정하였고, h는 주변차량 간 거리를 속도로 나타낸 개념으로, 주변차량 중 선행차량이 지나간 후에 후행차량이 지나가는데 까지 걸리는 시간을 의미한다. 차두간격이 멀수록 그 공간의 안전성은 높으며, 이는 L 소속함수에 속할수록 차로 변경 하기 수월하다는 것을 의미한다.Here, L means the safety distance which is the head distance between the surrounding vehicles, i means the i-th space of each space between the surrounding vehicles, d is a safety distance including the full length of the vehicle is set to 5m in this embodiment , h is the concept of the distance between the surrounding vehicles as a speed, and means the time it takes for the trailing vehicle to pass after passing the preceding vehicle among the surrounding vehicles. The farther the head spacing is, the higher the safety of the space is.

입력변수 2에 대한 소속함수는 충돌경보지수 1을 기준으로 구분하였고, 충돌경보지수가 클수록 제동에 대한 여유가 커서 충돌위험이 그만큼 적다는 것을 의미하며, 이는 L 소속함수에 속할수록 차로 변경 하기 수월하다는 것을 의미한다.The membership function for input variable 2 is classified based on the collision alarm index 1. The larger the collision alarm index, the greater the margin for braking, which means less collision risk. It means.

입력변수 3 및 4에 대한 소속함수는 운전자의 차랑의 속도와 목표차로 내 주변차량의 평균속도 사이의 편차크기에서 1 km/h의 여유를 주어 구분하였으며, 이는 수식 13과 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 1 km/h의 여유를 준 이유는 모든 차량들의 속도가 동일할 경우에는 v가 0이 되어서 소속함수를 N, Z, P로 구분하는 의미가 사라지기 때문이다.The membership functions for the input variables 3 and 4 were divided by giving 1 km / h in the deviation size between the speed of the driver's lane and the average speed of the surrounding vehicle in the target lane, which can be expressed as Equation 13. In this case, the reason for allowing 1 km / h is that when all the vehicles have the same speed, v becomes 0, and the meaning of dividing the membership function into N, Z, and P disappears.

[수식 13]Equation 13

Figure 112018026114872-pat00019
Figure 112018026114872-pat00019

여기서 n은 목표차로 내 주변차량의 총 대수를 의미하고, 수식 9 및 10을 통해 입력변수 3 및 4 모두 속도편차가 양의 값을 가질수록 그 공간의 안정성은 높으며, 이는 P 소속함수에 속할수록 차로 변경하기 수월하다는 것을 의미한다. Where n is the total number of vehicles in the target lane, and the more stable the velocity deviation of the input variables 3 and 4 is, the more stable the space becomes. It means easy to change by car.

입력변수 5에 대한 소속함수는 도로 분기점 표지가 해당 분기점으로부터 전방 2.5km전에서부터 처음으로 안내를 시작함을 고려한다. 이때, 소속함수 L을 2km 이상으로 설정한 이유는 운전자의 차량으로부터 2.5km 전이면, 목표차로 내에서 운전자의 차량으로부터 전방을 향해 가장 멀리 떨어져있는 공간의 선행차량은 출구에서부터 2km 떨어져 있음을 의미하기 때문이다.The affiliation function for input variable 5 takes into account that the road junction sign begins to guide for the first time 2.5 km ahead of the junction. In this case, the reason why the belonging function L is set to 2 km or more is that 2.5 km from the driver's vehicle, that the preceding vehicle in the space farthest away from the driver's vehicle in the target lane is 2 km away from the exit. Because.

한편, 상기 안전점수 산출부(320)는 상기 5개의 입력변수에 해당하는 안정성변수에 대하여 출력소속함수를 획득할 수 있다. 여기서, 소속함수는 Sugeno형식의 상수 형태를 취한다.On the other hand, the safety score calculation unit 320 may obtain an output belonging function for the stability variables corresponding to the five input variables. Here, the membership function takes the form of a constant of the form Sugeno.

이를 위해, 설문조사 중 순위도 조사의 결과를 기반으로 각 입력변수가 소속함수의 어느 부분에 속하느냐에 따라(S, M, L 혹은 N, Z, P) 가중치를 다르게 주어 점수체계를 구성한다. 다시 말해, 본 실시예에서의 안전점수 산출부(320)는 설문조사를 통해 분석한 안정성변수의 중요도를 고려하여 5개의 안전성 변수에 대한 출력소속함수 결정 시 가중치를 반영할 수 있다. 이는 표 4와 같이 나타낼 수 있다.To this end, based on the results of the ranking survey in the survey, a weighting system is constructed by giving different weights (S, M, L or N, Z, P) depending on which part of the belonging function belongs to. In other words, the safety score calculation unit 320 in the present embodiment may reflect the weight when determining the output belonging function for the five safety variables in consideration of the importance of the stability variables analyzed through the survey. This can be represented as shown in Table 4.

[표 4]TABLE 4

Figure 112018026114872-pat00020
Figure 112018026114872-pat00020

중요도 순위가 가장 높은 입력변수 In5의 경우 소속함수 별 10점 격차가 나도록 하며, 중요도 순위가 낮아질수록 입력변수 5에 대한 점수와의 비율을 고려하여 집합 별 격차를 계산하여 중요도 순위가 높은 입력변수에 많은 영향을 받도록 하였다. 입력변수 1 내지 입력변수 4의 집합 별 격차는 각각 수식 14 내지 수식 17을 통해 계산될 수 있다.In the case of input variable In 5 with the highest importance ranking, there is a 10-point gap for each belonging function. Was affected a lot. The gaps between sets of input variables 1 to 4 may be calculated through Equations 14 to 17, respectively.

[수식 14][Equation 14]

Figure 112018026114872-pat00021
Figure 112018026114872-pat00021

[수식 15]Equation 15

Figure 112018026114872-pat00022
Figure 112018026114872-pat00022

[수식 16][Formula 16]

Figure 112018026114872-pat00023
Figure 112018026114872-pat00023

[수식 17][Equation 17]

Figure 112018026114872-pat00024
Figure 112018026114872-pat00024

한편, 획득된 입력소속함수 및 출력소속함수에 기초하여 퍼지규칙이 생성될 수 있다.Meanwhile, a fuzzy rule may be generated based on the obtained input belonging function and the output belonging function.

본 실시예에서의 안전성변수에 대한 퍼지규칙은 총 162개로서 표 5와 같이 나타낼 수 있다. 차로 변경 하기 수월하고 더 안전할수록 퍼지규칙에 대한 출력값인 zn,1가 높은 점수를 얻도록 할 수 있다. 입력변수끼리는 아래와 같이 AND 규칙이 적용될 수 있다.In this embodiment, the number of fuzzy rules for the safety variable can be expressed as shown in Table 5 as a total of 162. The easier and safer to change to a car , the higher the z n, 1 output for the fuzzy rule. For each input variable, the AND rule can be applied as follows.

일례로, If In1 is ‘L’ AND In2 is ‘L’ AND In3 is ‘P’ AND In4 is ‘P’ AND In5 is ‘L’, THEN z1,1=100As an example, If In 1 is 'L' AND In 2 is 'L' AND In 3 is 'P' AND In 4 is 'P' AND In 5 is 'L', THEN z 1,1 = 100

다음 예로, If In1 is ‘S’ AND In2 is ‘S’ AND In3 is ‘N’ AND In4 is ‘N’ AND In5 is ‘S’, THEN z162,1=67.4In the following example, If In 1 is 'S' AND In 2 is 'S' AND In 3 is 'N' AND In 4 is 'N' AND In 5 is 'S', THEN z 162,1 = 67.4

[표 5]TABLE 5

Figure 112018026114872-pat00025
Figure 112018026114872-pat00025

표 2에서 세운 퍼지규칙에 대한 출력값 zn,1는 각각 수식 18과 같이 정의되는 가중치 ωn,1와 곱해진다.The output value z n, 1 for the fuzzy rule set in Table 2 is multiplied by the weight ω n, 1 defined as Equation 18, respectively.

[수식 18]Equation 18

Figure 112018026114872-pat00026
Figure 112018026114872-pat00026

따라서, 안전성변수에 대한 모든 퍼지규칙을 고려한 경우의 최종 출력값인 안전점수 Fsi는 수식 19와 같이 나타낼 수 있다. Therefore, the safety score Fs i , which is the final output value when all the fuzzy rules for safety variables are considered, can be expressed by Equation 19.

[수식 19]Equation 19

Figure 112018026114872-pat00027
Figure 112018026114872-pat00027

여기서, Fsi는 안전점수이고, ωn,1는 안정성변수에 대한 순위도 조사에 따른 가중치이고, zn,1는 퍼지규칙에 대한 출력값을 의미한다.Here, Fs i is the safety score, ω n, 1 is the weight according to the ranking of the stability variable survey, z n, 1 is the output value for the fuzzy rule.

본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템은 에너지변수 추정부(325)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the space selection system capable of changing the vehicle may further include an energy variable estimating unit 325.

에너지변수 추정부(325)는 에너지변수를 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 산출하기 위해 에너지변수를 실시간으로 추정할 수 있다. 즉, 에너지변수 추정부(325)는 운전자의 차량이 주변차량 간의 각 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 추정할 수 있다.The energy variable estimator 325 may estimate the energy variable in real time to calculate a safety score for determining the energy variable as an objective value. That is, the energy variable estimator 325 may estimate the amount of time required and the cumulative acceleration, which is a time spent for the driver's vehicle to enter each space between the surrounding vehicles.

구체적으로, 도 7을 참조하면, 에너지변수 추정부(325)는 운전자의 차량이 주행하는 차로인 현재차로 내에 모두 투영하여 가상으로 생성되는 가상차량(GV, Ghost Vehicle)을 정의하고, 운전자의 차량이 가상차량 간의 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 추정할 수 있다. 참고로, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 에너지변수 추정 시 정의되는 가상차량의 개념을 설명하기 위해 도시한 모식도이다.Specifically, referring to FIG. 7, the energy variable estimator 325 defines a virtual vehicle (GV) that is virtually generated by projecting all the current lanes, which are the lanes in which the driver's vehicle is driven, and the driver's vehicle. It is possible to estimate the amount of time required and cumulative acceleration, which is the time spent entering the space between the virtual vehicles. For reference, FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the concept of a virtual vehicle defined when estimating an energy variable in an embodiment of the present invention.

이를 위해, 에너지변수 추정부(325)는 사전에 구축시킨 트레이닝 입출력데이터를 기반으로 에너지변수를 추정하기 위한 추정기로서 RBF KR(Radial Basis Function Kernel Regression) 및 ANN(Artificial Neural Networks) 구조를 이용할 수 있다. 참고로, 총 1120개의 트레이닝 입출력데이터를 Matlab 및 Carsim기반의 시뮬레이션을 통해 구축한다.To this end, the energy variable estimator 325 may use RBF KR (Radial Basis Function Kernel Regression) and ANN (Artificial Neural Networks) structures as estimators for estimating energy variables based on previously constructed training input / output data. . For reference, a total of 1120 training input / output data are constructed through simulation based on Matlab and Carsim.

구체적으로, 에너지변수 추정부(325)는 운전자의 차량이 가상차량 간의 공간 내 전방에 위치한 경우(①), 중앙에 위치한 경우(②) 및 후방에 위치한 경우(③)를 각각 고려하여 시뮬레이션 기반 총 1120개의 트레이닝 입출력데이터를 표 6과 같이 나타낼 수 있다.In detail, the energy variable estimator 325 calculates a simulation-based total by considering the case where the driver's vehicle is located in front of the space between the virtual vehicles (①), in the center (②) and in the rear (③), respectively. 1120 training input and output data can be represented as shown in Table 6.

①의 경우 입력데이터로서 각 공간의 후행 가상차량의 속도와 위치를 기준으로 출력데이터인 소요시간과 누적 가속도를 저장할 수 있다. 운전자의 차량이 전방에 있는 공간의 안전한 곳까지 이동하는데 있어서는 상대적으로 각 공간에서 운전자의 차량과 가까운 후행 가상차량의 영향을 많이 받기 때문이다.In the case of ①, as the input data, the required time and cumulative acceleration, which are output data, can be stored based on the speed and position of the trailing virtual vehicle in each space. This is because the driver's vehicle moves to a safe place in the front space because it is relatively influenced by a trailing virtual vehicle close to the driver's vehicle in each space.

반대로, ③의 경우 각 공간의 선행 가상차량에 영향을 많이 받으므로 입력데이터로서 선행 가상차량의 위치와 속도를 기준으로 출력데이터를 저장할 수 있다.On the contrary, in the case of ③, since it is greatly influenced by the preceding virtual vehicle in each space, output data can be stored based on the position and speed of the preceding virtual vehicle as input data.

마지막으로, ②의 경우에는 운전자의 차량이 중앙에 위치해 있기 때문에 선행 가상차량 및 후행 가상차량 모두에 영향을 받으므로 입력데이터로서 선행 가상차량 및 후행 가상차량의 위치와 속도를 기준으로 출력데이터를 저장할 수 있다.Lastly, in case of ②, since the driver's vehicle is located in the center, it is affected by both the preceding virtual vehicle and the following virtual vehicle, so as to store the output data based on the position and speed of the preceding virtual vehicle and the following virtual vehicle as input data. Can be.

참고로, 전술한 ① 내지 ③의 경우의 입력데이터에 대한 출력데이터는 본 실시예에서 추정하고자 하는 에너지변수인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 의미한다.For reference, the output data with respect to the input data in the case of ① to ③ means the magnitude of the required time and the cumulative acceleration, which are energy variables to be estimated in the present embodiment.

[표 6]TABLE 6

Figure 112018026114872-pat00028
Figure 112018026114872-pat00028

본 실시예에서의 추정기 중 RBF Kernel Regression은 ①, ③의 경우의 트레이닝 입출력데이터에 대한 출력데이터를 추정할 수 있다.RBF Kernel Regression in the estimator of the present embodiment can estimate the output data for the training input and output data in the case of ①, ③.

Kernel 함수는 RBF(Radial Basis Function)에 대한 수식 20과 같이 나타낼 수 있다.Kernel function can be expressed as Equation 20 for RBF (Radial Basis Function).

[수식 20]Equation 20

Figure 112018026114872-pat00029
Figure 112018026114872-pat00029

여기서, xi는 사전에 트레이닝시킨 입력데이터로서 ③의 경우 3X1 행렬인 [vsub vlag xlag]T, ①의 경우 3X1 행렬인 [vsub vlead xlead]T로 나타내고, x*는 측정된 또는 관심 있는 부분의 입력데이터를 의미하고, b는 훈련된 데이터의 분포정도 즉, 트레이닝 입력데이터 및 트레이닝 출력데이터의 밀집정도로서 이 값에 따라 추정능력이 달라진다.Here, x i is a case in which the training input data in advance of ③ 3X1 matrix, [v v sub lag lag x] T, ① 3X1 matrix, [v sub For v lead x lead ] T , where x * represents the input or measured data of interest, and b is the distribution of the trained data, that is, the density of the training input and training output data, estimated according to this value. The ability is different.

본 실시예에서는, b를 최적화하기 위해 Bowman A.W. and Azzalini가 제안한 방법을 적용하였고, 이는 수식 21 및 수식 22를 이용하여 최종적으로 수식 23과 같이 나타낼 수 있다.In this example, Bowman A.W. and Azzalini's proposed method, which can be expressed as Equation 23 by using Equation 21 and Equation 22.

[수식 21][Equation 21]

Figure 112018026114872-pat00030
Figure 112018026114872-pat00030

여기서, px는 트레이닝 입력데이터의 차원 수로서 ①, ③의 경우 모두 3이 되며, j는 각 차원을 의미하고, n은 각 차원의 입력데이터 개수이고,

Figure 112018026114872-pat00031
는 각 차원에 속하는 입력데이터의 중간 값을 의미한다. Where p x is the number of dimensions of the training input data, and in the case of ① and ③, 3 is 3, j means each dimension, n is the number of input data of each dimension,
Figure 112018026114872-pat00031
Means the median value of the input data belonging to each dimension.

[수식 22]Formula 22

Figure 112018026114872-pat00032
Figure 112018026114872-pat00032

여기서, py는 트레이닝 출력데이터의 차원 수로서 ①, ③의 경우 모두 3이 되며, j는 각 차원을 의미하고, n은 각 차원의 출력데이터 개수이고,

Figure 112018026114872-pat00033
는 각 차원에 속하는 출력데이터의 중간 값을 의미한다.Here, p y is the number of dimensions of the training output data, and in the case of ① and ③, 3 is 3, j means each dimension, n is the number of output data of each dimension,
Figure 112018026114872-pat00033
Means the median value of the output data belonging to each dimension.

[수식 23]Formula 23

Figure 112018026114872-pat00034
Figure 112018026114872-pat00034

한편, 실시간으로 측정된 x*는 표 3에서 트레이닝된 xi와의 비교를 통해 최종적으로 수식 24에 기초하여 추정값 y*를 계산하게 된다.Meanwhile, x * measured in real time calculates an estimated value y * based on Equation 24 through comparison with x i trained in Table 3.

[수식 24][Formula 24]

Figure 112018026114872-pat00035
Figure 112018026114872-pat00035

여기서, y*는 ①, ③의 경우에 대한 추정값이고, yi는 트레이닝 출력데이터로서 2X1 행렬인 [TΣ|a|]T가 된다.Here, y * is an estimated value for the cases 1 and 3, and y i is [TΣ | a |] T which is a 2X1 matrix as training output data.

본 실시예에서의 추정기 중 ANN은 ②의 경우의 트레이닝 입출력데이터에 대한 출력데이터를 추정할 수 있다.Among the estimators in this embodiment, the ANN can estimate the output data for the training input / output data in the case of ②.

이때, 입력데이터는 5X1 행렬인 [vsub vlead vlag xlead xlag]T 가 되며, 출력데이터는 2X1 행렬인 [TΣ|a|]T 가 된다.In this case, the input data is a 5 × 1 matrix [v sub v lead v lag x lead x lag ] T , and the output data is [TΣ | a |] T, which is a 2 × 1 matrix.

또한, Matlab에서 기본적으로 제공하는 ‘nnTool’을 사용하였고, 도 8에 도시된 바와 같이 13개의 node를 갖는 은닉층을 2개 사용하여 출력데이터를 추정하는데 있어서 다층 구조의 신경망(Multi-Layer Feedforward Neural Network) 형태로 설계하였다.In addition, the 'nnTool' basically provided by Matlab was used, and as shown in FIG. 8, in order to estimate the output data by using two hidden layers having 13 nodes, a multi-layer feedforward neural network was used. ) Design.

또한, ANN을 사용하는데 있어서, 활성화 함수(Activation Function)로서 시그모이드 함수를 선택하였고, 신경망 학습방법으로서 최급강하법(Steepest Descentmethod)을 이용한 역전파 학습(Feed-forward Back Propagation)방법을 채택하였다.In addition, in using ANN, we selected sigmoid function as activation function and fed-forward back propagation method using the steepest descent method as neural network learning method. .

이에 따라, 본 실시예에 따르면, 에너지점수를 산출하기 위한 에너지변수를 추정하는데 있어서, 운전자의 차량의 가상차량 간의 각 공간 내 어느 곳에 위치하고 있는지를 고려하여 추정함으로써 운전자의 주행 행태를 보다 사실적으로 반영시킬 수 있다.Accordingly, according to the present embodiment, in estimating an energy variable for calculating an energy score, the driving behavior of the driver is more realistically reflected by estimating which position is located in each space between the virtual vehicles of the driver's vehicle. You can.

에너지점수 산출부(330)는 주변차량의 각 공간마다 차량 운행의 효율성에 관한 에너지변수에 기초하여, 효율성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 에너지점수를 산출할 수 있다.The energy score calculator 330 may calculate an energy score for determining the efficiency as an objective value based on an energy variable related to the efficiency of vehicle operation in each space of the surrounding vehicle.

즉, 에너지점수 산출부(330)는 주변차량 간의 각 공간에 대한 '소요시간' 및 '누적 가속도의 큭'를 포함하는 에너지변수를 입력변수로 하여 출력변수인 에너지점수를 각 공간마다 산출할 수 있다.That is, the energy score calculation unit 330 may calculate an energy score, which is an output variable, for each space by using an energy variable including 'time required' and '큭 of cumulative acceleration' for each space between surrounding vehicles as input variables. have.

구체적으로, 에너지점수 산출부(330)는 에너지변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 중요도 조사에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 획득된 입력소속함수 및 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 에너지점수를 산출할 수 있다. 참고로, 상기 퍼지규칙에는 TSK(Takagi-Sugeno-Kang)가 개발한 퍼지시스템을 적용하였다.Specifically, the energy score calculation unit 330 obtains the constant input power function of the triangular function and the constant output power function reflecting the weights according to the importance investigation for the energy variable, and obtains the obtained input power function and output power function The energy score can be calculated according to the generated fuzzy rules. For reference, the fuzzy rule developed by TSK (Takagi-Sugeno-Kang) was applied to the fuzzy rule.

본 실시예에서의 에너지변수는 전술한 바와 같이 총 2개로, 에너지점수를 산출하기 위한 에너지점수 산출부(330)의 입력변수가 될 수 있고, 다음과 같이 2개의 입력변수로 나타낼 수 있다.As described above, two energy variables in the present embodiment may be input variables of the energy score calculator 330 for calculating an energy score, and may be represented by two input variables as follows.

6. 입력변수 6(In6. Input variable 6 (In 66 ))

여섯번째 입력변수는 운전자의 차량의 위치에서 주변차량 간의 각 공간 내 안전한 곳까지 이동하는데 소요되는 총 시간으로서, 이는 에너지변수 추정부(325)에서 추정기를 통해 실시간으로 추정되는 값이다.The sixth input variable is the total time taken to move from the position of the driver's vehicle to the safe place in each space between the surrounding vehicles, which is estimated in real time by the estimator in the energy variable estimator 325.

7. 입력변수 7(In7. Input Variable 7 (In 77 ))

일곱번째 입력변수는 운전자의 차량의 위치에서 주변차량 간의 각 공간 내 안전한 곳까지 이동하는데 필요한 누적 가속도 크기로서, 입력변수 6과 마찬가지로 에너지변수 추정부(325)에서 추정기를 통해 실시간으로 추정되는 값이다.The seventh input variable is the magnitude of the cumulative acceleration required to move from the position of the driver's vehicle to the safe place in each space between the surrounding vehicles. Like the input variable 6, the seventh input variable is a value estimated in real time by the estimator in the energy variable estimator 325. .

한편, 상기 에너지점수 산출부(330)는 상기 2개의 입력변수에 해당하는 에너지변수에 대하여 입력소속함수를 획득할 수 있다.Meanwhile, the energy score calculator 330 may obtain an input belonging function for energy variables corresponding to the two input variables.

구체적으로, 도 9를 참조하면, 각 변수의 에너지변수의 언어값으로서 입력변수 6 및 7의 경우 'Small(S)’, ‘Medium(M)’, ‘Large(L)’로 구분하여 각각 2개의 소속함수를 획득할 수 있다. 본 실시예에서는 소속함수로서 삼각함수 형태를 사용하였다. 참고로, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 에너지변수에 대한 소속함수를 나타낸 그래프이다.Specifically, referring to FIG. 9, input variables 6 and 7 as language values of energy variables of each variable are divided into 'Small (S)', 'Medium (M)', and 'Large (L)', respectively. Acquisition of membership functions. In this embodiment, a trigonometric function is used as the belonging function. For reference, FIG. 9 is a graph showing a membership function for an energy variable in an embodiment of the present invention.

보다 자세하게, 입력변수 6에 대한 소속함수는 주변차량 간의 각 공간까지 이동하는데 걸리는 소요시간 중 가장 큰 것(T)을 기준으로 구분하였고, 소요시간이 짧을수록 에너지 소비가 적으며, 이는 S 소속함수에 속할수록 차로 변경 하기 수월하다는 것을 의미한다.In more detail, the membership function for input variable 6 is classified based on the largest time (T) of travel time to each space between surrounding vehicles, and the shorter the time, the less energy consumption, which is the S membership function. The more you belong, the easier it is to change to a car.

입력변수 7에 대한 소속함수는 주변차량 간의 각 공간까지 이동하는데 필요한 누적 가속도 크기 중 가장 큰 것(Σ|a|)을 기준으로 구분하였고, 누적 가속도 크기가 작을수록 에너지 소비가 적으며, 이는 S 소속함수에 속할수록 차로 변경 하기 수월하다는 것을 의미한다.The membership function for input variable 7 is classified based on the largest cumulative acceleration magnitude (Σ | a |) needed to move to each space between the surrounding vehicles. The smaller the acceleration magnitude, the lower the energy consumption. It means that it is easier to change the car to belong to the belonging function.

한편, 상기 에너지점수 산출부(330)는 상기 2개의 입력변수에 해당하는 에너지변수에 대하여 출력소속함수를 획득할 수 있다. 여기서, 소속함수는 Sugeno형식의 상수 형태를 취한다.Meanwhile, the energy score calculator 330 may obtain an output belonging function for energy variables corresponding to the two input variables. Here, the membership function takes the form of a constant of the form Sugeno.

이를 위해, 설문조사 중 순위도 조사의 결과를 기반으로 각 입력변수가 소속함수의 어느 부분에 속하느냐에 따라(S, M, L) 가중치를 다르게 주어 점수체계를 구성한다. 다시 말해, 본 실시예에서의 에너지점수 산출부(330)는 설문조사를 통해 분석한 에너지변수의 중요도를 고려하여 2개의 에너지변수에 대한 출력소속함수 결정 시 가중치를 반영할 수 있다. 이는 표 7과 같이 나타낼 수 있다.To this end, based on the results of the ranking survey in the survey, a weighting system is constructed by giving different weights (S, M, L) according to which part of the belonging function belongs to. In other words, the energy score calculator 330 according to the present exemplary embodiment may reflect the weight when determining the output belonging function for the two energy variables in consideration of the importance of the energy variables analyzed through the survey. This can be represented as shown in Table 7.

[표 7]TABLE 7

Figure 112018026114872-pat00036
Figure 112018026114872-pat00036

중요도 순위가 가장 높은 입력변수 In6의 경우 소속함수 별 5점 격차가 나도록 하며, 중요도 순위가 낮아질수록 점수격차를 적게 줌으로써 중요도 점수가 높은 변수에 많이 영향을 받도록 한다.In the case of input variable In 6 with the highest importance ranking, there is a five-point gap for each belonging function, and the lower the importance rank, the smaller the score gap so that it is affected by the variable with high importance score.

따라서, 입력변수 7의 집합 별 격차로서 입력변수 6에 대한 점수와의 비율을 고려하여 수식 25와 같이 계산될 수 있다.Therefore, it can be calculated as shown in Equation 25 in consideration of the ratio with the score for the input variable 6 as the gap for each set of input variable 7.

[수식 25][Equation 25]

Figure 112018026114872-pat00037
Figure 112018026114872-pat00037

한편, 획득된 입력소속함수 및 출력소속함수에 기초하여 퍼지규칙이 생성될 수 있다.Meanwhile, a fuzzy rule may be generated based on the obtained input belonging function and the output belonging function.

본 실시예에서의 안전성변수에 대한 퍼지규칙은 총 9개로서 표 8과 같이 나타낼 수 있다. 차로 변경 하기 수월하고 에너지소비가 적을수록 퍼지규칙에 대한 출력값인 zn,2가 높은 점수를 얻도록 할 수 있다. 입력변수끼리는 아래와 같이 AND 규칙이 적용될 수 있다.The fuzzy rules for the safety variable in this embodiment can be expressed as shown in Table 8 as a total of nine. The easier it is to change the car and the lower the energy consumption , the higher the z n, 2 output for the fuzzy rule. For each input variable, the AND rule can be applied as follows.

일례로, If In6 is ‘S’ AND In7 is ‘S’, THEN z1,2=100As an example, If In 6 is 'S' AND In 7 is 'S', THEN z 1,2 = 100

다른 예로, If In6 is ‘L’ AND In7 is ‘L’, THEN z9,2=85.8As another example, If In 6 is 'L' AND In 7 is 'L', THEN z 9,2 = 85.8

[표 8]TABLE 8

Figure 112018026114872-pat00038
Figure 112018026114872-pat00038

표 8에서 세운 퍼지규칙에 대한 출력값 zn,2는 각각 수식 26과 같이 정의되는 가중치 ωn,2와 곱해진다.The output value z n, 2 for the fuzzy rule set in Table 8 is multiplied by the weight ω n, 2 defined as Equation 26, respectively.

[수식 26][Equation 26]

Figure 112018026114872-pat00039
Figure 112018026114872-pat00039

따라서, 에너지변수에 대한 모든 퍼지규칙을 고려한 경우의 최종 출력값인 에너지점수 Fei는 수식 27과 같이 나타낼 수 있다. Therefore, the energy score Fe i , which is the final output value when all the fuzzy rules for the energy variables are considered, can be expressed by Equation 27.

[수식 27][Equation 27]

Figure 112018026114872-pat00040
Figure 112018026114872-pat00040

여기서, Fei는 에너지점수이고, ωn,2는 에너지변수에 대한 순위도 조사에 따른 가중치이고, zn,2는 퍼지규칙에 대한 출력값을 의미한다.Here, Fe i is the energy score, ω n, 2 is the weight according to the ranking of the energy variable survey, z n, 2 is the output value for the fuzzy rule.

공간 선정부(340)는 안전점수 및 에너지점수를 합산하여 주변차량 간의 각 공간마다 차로 변경 점수를 계산하고, 최대의 점수를 가지는 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.The space selecting unit 340 may calculate the change score of the lane for each space between the surrounding vehicles by summing the safety score and the energy score, and select the space having the maximum score as the space that can be changed into the car.

이때, 공간 선정부(340)는 안전점수 및 에너지점수를 합산하는데 있어서 기설정된 가중치를 반영할 수 있다. 다시 말해, 공간 선정부(340)는 본 발명의 시스템이 에너지 효율성 보다 안정성에 좀 더 비중을 두고 있음에 기초하여 에너지점수보다 안전점수에 더 큰 가중치를 반영하여 차로 변경 점수를 계산할 수 있다. 예컨대, 수식 28에서와 같이, 에너지점수에는 0.23의 가중치를 주되 안전점수에는 0.77의 가중치를 줄 수 있다. In this case, the space selector 340 may reflect a predetermined weight in adding up the safety score and the energy score. In other words, the space selector 340 may calculate the change score by reflecting a greater weight on the safety score than the energy score, based on the fact that the system of the present invention places more weight on stability than energy efficiency. For example, as in Equation 28, the energy score may be given a weight of 0.23 but the safety score may be given a weight of 0.77.

[수식 28] [Equation 28]

Figure 112018026114872-pat00041
Figure 112018026114872-pat00041

여기서, Fi는 차로 변경 점수이고, Fsi는 안전점수를 의미하고, Fei는 에너지점수를 의미한다.Here, F i is the change score by the car, Fs i means the safety score, Fe i means the energy score.

추가적으로, 공간 선정부(340)는 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 속도보다 빠를 경우 전방에 해당하는 공간일수록 차로 변경 점수에 1%씩 속도 가중치를 더해줄 수 있다. 즉, 운전자의 차량에서 가장 가까운 앞 공간은 1%, 다음으로 가까운 앞 공간은 2%의 가중치를 주는 식이다.In addition, when the speed of the vehicle of the driver is faster than the speed of the surrounding vehicle, the space selecting unit 340 may add the speed weight by 1% to the lane change score as the space corresponding to the front. That is, the nearest front space of the driver's vehicle is weighted 1%, and the next closest front space is weighted 2%.

이와 반대로, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 속도보다 느릴 경우에는 후방에 해당하는 공간일수록 차로 변경 점수에 0.5%의 속도가중치를 더해줄 수 있다.On the contrary, when the speed of the driver's vehicle is slower than the speed of the surrounding vehicle, the space corresponding to the rear side may add a speed weight of 0.5% to the lane change score.

따라서, 운전자의 차량은 각 공간에서 계산되는 차로 변경 점수 중 가장 높은 차로 변경 점수를 갖는 공간을 차로 변경이 가능한 최적의 공간으로 선정하게 된다.Accordingly, the driver's vehicle selects the space having the highest lane change score among the lane change scores calculated in each space as the optimal space that can be changed into the car.

이하에서는, 공간 선정부(340)가 차로 변경이 가능한 최적의 공간을 선정하는 몇 가지 실시예들에 관하여 설명하고자 한다.Hereinafter, some embodiments in which the space selecting unit 340 selects an optimal space that can be changed by a car will be described.

1. 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 속도와 동일하되 1. The speed of the driver's vehicle is the same as that of the surrounding vehicle. 차두간격이Spacing 동일한 경우 Same case

상기의 경우, 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상이면 운전자의 차량과 가장 인접한 주변차량 간의 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고, 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 미만이면 운전자의 차량을 기준으로 후방에 위치한 주변차량 간의 공간 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.In the above case, if the distance between the driver's vehicle and the exit is greater than or equal to the predetermined threshold, the space between the driver's vehicle and the nearest neighboring vehicle is selected as a space that can be changed by car, and if the distance between the driver's vehicle and the exit is less than the predetermined threshold, the driver's One of the spaces between the surrounding vehicles located behind the vehicle may be selected as a space that can be changed by a car.

예컨대, 도 1을 참조하여, 운전자의 차량과 출구 간 거리가 2.5 km 이상이면, S2, S3 및 S4 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고, 운전자의 차량과 출구 간 거리가 2.5 km 미만이면, S5 및 S6 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.For example, referring to FIG. 1, when the distance between the driver's vehicle and the exit is 2.5 km or more, one of S2, S3, and S4 is selected as a space that can be changed to a car, and the distance between the driver's vehicle and the exit is less than 2.5 km. , S5 and S6 can be selected as a space that can be changed by car.

2. 2. 차두간격이Spacing 동일하되 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치  The same distance between the driver's vehicle and the exit 이상인 경우If above

상기의 경우, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 평균속도 초과인 경우, 운전자의 차량을 기준으로 전방에 위치한 주변차량 간의 공간 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 평균속도 미만인 경우, 운전자의 차량을 기준으로 후방에 위치한 주변차량 간의 공간 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.In the above case, when the speed of the driver's vehicle exceeds the average speed of the surrounding vehicle, one of the spaces between the surrounding vehicles located in front of the driver's vehicle is selected as a space that can be changed into a car, and the speed of the driver's vehicle is When the average speed of the surrounding vehicle is less than one, one of the spaces between the surrounding vehicles located behind the driver's vehicle may be selected as a space that can be changed into a car.

예컨대, 도 1을 참조하여, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 평균속도보다 20 km/h 정도 빠른 경우, S1 및 S2 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고, 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 평균속도보다 20 km/h 정도 느린 경우, S5 및 S6 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.For example, referring to FIG. 1, when the speed of the driver's vehicle is about 20 km / h faster than the average speed of the surrounding vehicle, one of S1 and S2 is selected as a space that can be changed into a car, and the speed of the vehicle is around. If it is 20 km / h slower than the average speed of the vehicle, one of S5 and S6 can be selected as a space that can be changed by car.

3. 운전자의 차량의 속도가 주변차량의 속도와 동일하되 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상인 경우3. When the speed of the driver's vehicle is the same as that of the surrounding vehicle, but the distance between the driver's vehicle and the exit is more than a predetermined threshold.

상기의 경우, 차두 간격이 소정 임계치 이상인 주변차량 간의 공간 중 하나를 차로 변경이 가능한 공간으로 선정할 수 있다.In this case, one of the spaces between the surrounding vehicles having a head gap greater than or equal to a predetermined threshold may be selected as a space that can be changed into a car.

한편, 본 발명의 일 시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템은 운전자의 차량에 구비된 센서와 차로 주변에 설치된 센서로부터 상기 주변차량의 위치정보 및 속도정보를 감지하는 감지부(315)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the space selection system that can be changed to a lane further includes a sensor 315 for detecting the position information and speed information of the surrounding vehicle from a sensor provided in the driver's vehicle and a sensor installed around the lane. It may include.

감지부(315)는 운전자의 차량에 구비된 환경센서 및 도로 인프라로부터 목표차로 내에 존재하는 주변차량의 위치정보 및 속도정보를 검출할 수 있다. 이때, 감지부(315)는 운전자의 차량에 부착된 Radar, RiDAR, Camera 등의 환경센서 및 도로 인프라를 통해 목표차로에서 주행중인 주변차량들 감지하고, V2X통신을 통해 각 주변차량의 위치정보와 속도정보를 검출할 수 있다.The sensing unit 315 may detect location information and speed information of surrounding vehicles existing in the target lane from the environmental sensor and the road infrastructure included in the driver's vehicle. At this time, the detection unit 315 detects the surrounding vehicles running in the target lane through environmental sensors and road infrastructure such as Radar, RiDAR, Camera, etc. attached to the driver's vehicle, and the position information of each surrounding vehicle through V2X communication. Speed information can be detected.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a space selection method capable of changing a lane according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법은 실제 운전자를 대상으로 차로 변경에 대한 운전자의 성향을 판단하는 단계(S1110), 운전자의 차량과 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 각 공간마다 차량 운행의 안정성에 관한 안정성변수에 기초하여, 안정성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 산출하는 단계(S1120), 각 공간마다 차량 운행의 효율성에 관한 에너지변수에 기초하여, 효율성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 에너지점수를 산출하는 단계(S1130) 및 산출된 안전점수 및 에너지점수를 합산하여 각 공간마다 차로 변경 점수를 계산하고, 최대의 점수를 가지는 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 단계(S1140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, according to an embodiment of the present disclosure, the space selection method capable of changing a lane according to an embodiment of the present disclosure may include determining a driver's propensity to change a lane to a real driver (S1110). Calculating a safety score for determining the stability as an objective value based on the stability variable for the stability of the vehicle operation in each space between the driving vehicles (S1120), and the energy variable for the efficiency of the vehicle operation for each space. On the basis of the step of calculating the energy score for determining the efficiency as an objective value (S1130) and the calculated safety score and the energy score by adding the calculated change score for each space, change the space having the maximum score to the car The step S1140 may be selected as the possible space.

판단하는 단계(S1110)에서는 운전자로부터 본인의 차량 운행행태 및 차로 변경행태에 관한 행태정보를 수신하고, 수신된 행태정보에 기초하여 운전자의 성향을 판단할 수 있다.In the determining operation S1110, the driver may receive behavior information regarding his / her vehicle driving behavior and lane change behavior from the driver, and determine the driver's disposition based on the received behavior information.

또한, 판단하는 단계(S1110)에서는 운전자의 차량 운행행태에 관한 설문조사를 수행함으로써 상기 운전자의 성향을 판단할 수 있는데, 구체적으로, 안정성변수 및 에너지변수에 대한 순위도 조사를 수행하고, 안정성변수 및 에너지변수의 조합에 따라 차량 운행 시 발생 가능한 복수의 상황에 대하여, 운전자가 선호하는 차로 변경 가능공간에 대한 선호도 조사를 수행할 수 있다.In addition, in the determining step (S1110) it is possible to determine the driver's disposition by performing a questionnaire on the driving behavior of the driver, specifically, the stability variable and the energy variable for the ranking investigation, and the stability variable And with respect to the plurality of situations that can occur when driving the vehicle according to the combination of the energy variable, the preference survey for the changeable space to the preferred car can be performed.

여기서, 안정성변수는 주변차량 간의 거리인 차두간격, 운전자의 차량과 주변차량 간의 충돌 가능성인 충돌경보지수, 운전자의 차량과 각 공간 내 선행차량 간의 속도편차인 제1 속도편차, 운전자의 차량과 각 공간 내 후행차량 간의 속도편차인 제2 속도편차 및 운전자의 차량과 출구 간 거리를 포함하고, 에너지변수는 운전자의 차량이 각 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함할 수 있다.Here, the stability variables are the head gap, which is the distance between the surrounding vehicles, the collision warning index, which is the possibility of collision between the driver's vehicle and the surrounding vehicle, the first speed deviation, which is the speed deviation between the driver's vehicle and the preceding vehicle, and the driver's vehicle and each The second speed deviation, which is the speed deviation between the trailing vehicles in the space, and the distance between the driver's vehicle and the exit, and the energy variable may include the amount of time and cumulative acceleration, which is the time spent for the driver's vehicle to enter each space. Can be.

안전점수를 산출하는 단계(S1120)는 안정성변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 순위도 조사에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 획득된 입력소속함수 및 획득된 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 안전점수를 산출할 수 있다.Computing the safety score (S1120) is to obtain an input-dependent function of the triangular function and the constant output output function reflecting the weight according to the rank degree survey for the stability variable, the input input function and the obtained output belonging The safety score can be calculated according to the generated fuzzy rules using the function.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법은 주변차량을 운전자의 차량이 주행하는 차로 내에 투영하여 가상으로 생성되는 가상차량을 정의하고, 운전자의 차량이 가상차량 간의 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함하는 에너지변수를 추정하는 단계(S1125)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the space selection method that can be changed lanes define a virtual vehicle that is virtually generated by projecting the surrounding vehicle in the lane of the driver's vehicle, and the driver's vehicle into the space between the virtual vehicles The method may further include estimating an energy variable including a time required to enter and a magnitude of the cumulative acceleration (S1125).

에너지변수를 추정하는 단계(S1125)는 운전자의 차량이 상차량 간의 공간 내 전방 또는 후방에 위치하는 경우, 하기 수식 24 및 수식 20에 기초하여 에너지변수를 추정할 수 있다.In the estimating of the energy variable (S1125), when the driver's vehicle is located at the front or the rear in the space between the vehicle, the energy variable may be estimated based on Equation 24 and Equation 20 below.

[수식 24][Formula 24]

Figure 112018026114872-pat00042
Figure 112018026114872-pat00042

[수식 20]Equation 20

Figure 112018026114872-pat00043
Figure 112018026114872-pat00043

여기서, y*는 에너지변수의 추정값이고, K()는 커널 함수를 의미하고, x*는 운전자의 차량이 가상차량 간의 각 공간 내 전방 또는 후방에 위치함에 따라 측정되는 운전자의 차량 및 가상차량의 속도 와 위치를 포함하는 입력데이터, xi는 운전자의 차량이 가상차량 간의 각 공간 내 전방 또는 후방에 위치함에 따라 사전에 훈련된 트레이닝 입력데이터, 훈련된 트레이닝 입력데이터에 대한 출력데이터를 의미하고, b는 훈련된 데이터의 분포정도로서 상기 트레이닝 입력데이터 및 상기 트레이닝 출력데이터의 밀집정도를 의미한다.Here, y * is an estimated value of the energy variable, K () means a kernel function, and x * indicates the driver's vehicle and the virtual vehicle measured as the driver's vehicle is located in front of or behind each space between the virtual vehicles. Input data including the speed and position, x i means the pre-trained training input data, the output data for the trained training input data as the driver's vehicle is located in the front or rear in each space between the virtual vehicle, b is a distribution degree of the trained data, and means the density of the training input data and the training output data.

또한, 에너지변수를 추정하는 단계(S1125)는 운전자의 차량이 가상차량 간의 공간 내 중앙에 위치하는 경우, 다층 신경망 구조를 이용하여 에너지변수를 추정할 수 있다.In operation S1125, when the driver's vehicle is located in the center of the space between the virtual vehicles, the energy variable may be estimated using the multilayer neural network structure.

에너지점수를 산출하는 단계(S1130)는 에너지변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 중요도 조사에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 획득된 입력소속함수 및 획득된 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 상기 에너지점수를 산출할 수 있다.In calculating the energy score (S1130), an input output function having a triangular function and a constant output function which reflects weights according to the importance investigation are obtained for the energy variable, and the obtained input control function and the obtained output control function are obtained. The energy score may be calculated according to the generated fuzzy rule.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법은 운전자의 차량에 구비된 센서와 차로 주변에 설치된 센서로부터 상기 주변차량의 위치정보 및 속도정보를 감지하는 단계(S1115)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the space selection method that can change lanes further comprises the step (S1115) of detecting the position information and the speed information of the surrounding vehicle from a sensor provided in the driver's vehicle and a sensor installed around the lane It may include.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While specific embodiments of the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

310 : 판단부
315 : 감지부
320 : 안전점수 산출부
325 : 에너지변수 추정부
330 : 에너지점수 산출부
340 : 공간 선정부
310: judgment unit
315: detector
320: safety score calculation unit
325: energy variable estimation unit
330: energy score calculation unit
340: space selection unit

Claims (15)

실제 운전자를 대상으로 차로 변경에 대한 운전자의 성향을 판단하는 판단부;
운전자의 차량과 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 각 공간마다 차량 운행의 안정성에 관한 안정성변수에 기초하여, 상기 안정성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 산출하는 안전점수 산출부;
상기 각 공간마다 차량 운행의 효율성에 관한 에너지변수에 기초하여, 상기 효율성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 에너지점수를 산출하는 에너지점수 산출부; 및
상기 산출된 안전점수 및 에너지점수를 합산하여 상기 각 공간마다 차로 변경 점수를 계산하고, 최대의 점수를 가지는 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 공간 선정부
를 포함하고,
상기 주변차량을 상기 운전자의 차량이 주행하는 차로 내에 투영하여 가상으로 생성되는 가상차량을 정의하고, 상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함하는 상기 에너지변수를 추정하는 에너지변수 추정부를 더 포함하고,
상기 에너지변수 추정부는
상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내 중앙에 위치하는 경우, 다층 신경망 구조를 이용하여 상기 에너지변수를 추정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
Determination unit for determining the driver's propensity to change the lane to the actual driver;
A safety score calculator configured to calculate a safety score for determining the stability as an objective value based on a stability variable relating to the stability of the vehicle operation in each space between the driver's vehicle and the surrounding vehicles traveling on different lanes;
An energy score calculator configured to calculate an energy score for determining the efficiency as an objective value based on an energy variable relating to the efficiency of vehicle operation for each space; And
A space selecting unit which calculates a change score of a lane for each space by summing the calculated safety scores and energy scores and selects a space having a maximum score as a space that can be changed by a car.
Including,
Defines a virtual vehicle that is virtually generated by projecting the peripheral vehicle into a lane in which the driver's vehicle runs, and calculates the amount of time required and cumulative acceleration, which is the time required for the driver's vehicle to enter the space between the virtual vehicles. Further comprising an energy variable estimating unit for estimating the energy variable including;
The energy variable estimating unit
And when the driver's vehicle is located in the center of the space between the virtual vehicles, estimating the energy variable using a multi-layer neural network structure.
제1항에 있어서,
상기 판단부는
상기 운전자로부터 본인의 차량 운행행태 및 차로 변경행태에 관한 행태정보를 수신하고, 상기 행태정보에 기초하여 상기 운전자의 성향을 판단하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 1,
The determination unit
Receiving behavior information on the vehicle driving behavior and lane change behavior of the driver from the driver, and determining the driver's propensity based on the behavior information.
제1항에 있어서,
상기 판단부는
상기 운전자의 차량 운행행태에 관한 설문조사를 수행함으로써 상기 운전자의 성향을 판단하고,
상기 설문조사는
상기 안정성변수 및 상기 에너지변수에 대한 순위도 조사; 및
상기 안정성변수 및 상기 에너지변수의 조합에 따라 차량 운행 시 발생 가능한 복수의 상황에 대하여, 운전자가 선호하는 차로 변경 가능공간에 대한 선호도 조사
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 1,
The determination unit
Determine the driver's disposition by performing a questionnaire on the driving behavior of the driver;
The survey
Ranking of the stability variable and the energy variable; And
Investigation of preferences for a space that can be changed into a vehicle preferred by a driver for a plurality of situations that may occur when driving a vehicle according to a combination of the stability variable and the energy variable
Space selection system that can be changed by a car comprising a.
제1항에 있어서,
상기 안정성변수는
상기 주변차량 간의 거리인 차두간격, 상기 운전자의 차량과 상기 주변차량 간의 충돌 가능성인 충돌경보지수, 상기 운전자의 차량과 상기 각 공간 내 선행차량 간의 속도편차인 제1 속도편차, 상기 운전자의 차량과 상기 각 공간 내 후행차량 간의 속도편차인 제2 속도편차 및 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리를 포함하고,
상기 에너지변수는
상기 운전자의 차량이 상기 각 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 1,
The stability variable is
A head gap that is a distance between the surrounding vehicles, a collision warning index that is a possibility of collision between the driver's vehicle and the surrounding vehicle, a first speed deviation that is a speed deviation between the driver's vehicle and a preceding vehicle in each space, and the driver's vehicle A second speed deviation, which is a speed deviation between trailing vehicles in each space, and a distance between the driver's vehicle and an exit;
The energy variable is
And a magnitude of time required and cumulative acceleration, which is a time spent for the driver's vehicle to enter each of the spaces.
제1항에 있어서,
상기 안전점수 산출부는
상기 안정성변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 상기 운전자의 차량 운행행태에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 상기 획득된 입력소속함수 및 상기 획득된 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 상기 안전점수를 산출하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 1,
The safety score calculation unit
The output variable function obtained by reflecting the input variable function in the form of a triangular function and the weight according to the driving behavior of the driver with respect to the stability variable is obtained, and using the obtained input function and the obtained output function And a vehicle changeable space selection system, wherein the safety score is calculated according to the generated fuzzy rule.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 에너지변수 추정부는
상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내 전방 또는 후방에 위치하는 경우, 하기 수식 24 및 수식 20에 기초하여 상기 에너지변수를 추정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
[수식 24]
Figure 112019093116374-pat00044

[수식 20]
Figure 112019093116374-pat00045

여기서, y*는 상기 에너지변수의 추정값이고, K()는 커널 함수를 의미하고, x*는 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 각 공간 내 전방 또는 후방에 위치함에 따라 측정되는 운전자의 차량 및 가상차량의 속도 와 위치를 포함하는 입력데이터, xi는 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 각 공간 내 전방 또는 후방에 위치함에 따라 사전에 훈련된 트레이닝 입력데이터, yi는 상기 훈련된 트레이닝 입력데이터에 대한 출력데이터를 의미하고, b는 훈련된 데이터의 분포정도로서 상기 트레이닝 입력데이터 및 상기 트레이닝 출력데이터의 밀집정도를 의미함.
The method of claim 1,
The energy variable estimating unit
When the vehicle of the driver is located in the front or rear in the space between the virtual vehicle, the space selection system that can be changed to a vehicle, characterized in that for estimating the energy variable based on the following equation (24) and (20).
[Formula 24]
Figure 112019093116374-pat00044

Equation 20
Figure 112019093116374-pat00045

Here, y * is an estimated value of the energy variable, K () means a kernel function, x * is the driver's vehicle and virtual measured as the driver's vehicle is located in front or rear in each space between the virtual vehicle Input data including the speed and position of the vehicle, x i is the pre-trained training input data as the driver's vehicle is located in the front or rear in each space between the virtual vehicle, y i is the training data input B means the density of the training input data and the training output data as a distribution degree of the trained data.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 에너지점수 산출부는
상기 에너지변수에 대하여 삼각함수 형태의 입력소속함수 및 상기 에너지 변수에 대한 중요도에 따른 가중치가 반영된 상수 형태의 출력소속함수를 획득하고, 상기 획득된 입력소속함수 및 상기 획득된 출력소속함수를 이용하여 생성된 퍼지규칙에 따라 상기 에너지점수를 산출하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 1,
The energy score calculation unit
Obtaining an input variable function in the form of a trigonometric function and a weighted constant according to the importance of the energy variable is obtained for the energy variable, and using the obtained input function and the obtained output function And a space changeable system according to claim 1, wherein the energy score is calculated according to the generated fuzzy rule.
제4항에 있어서,
상기 공간 선정부는 상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 속도와 동일하되 상기 차두간격이 동일한 경우,
상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상이면 상기 운전자의 차량과 가장 가까운 상기 주변차량 간의 공간을 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고,
상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 미만이면 상기 운전자의 차량을 기준으로 후방에 위치한 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 4, wherein
The space selecting unit is the speed of the vehicle of the driver is the same as the speed of the surrounding vehicle, but the head spacing is the same,
If the distance between the vehicle of the driver and the exit is greater than or equal to a predetermined threshold, the space between the driver's vehicle and the surrounding vehicle closest to the vehicle is selected as a space that can be changed into the vehicle.
When the distance between the driver's vehicle and the exit is less than a predetermined threshold, one of the spaces between the surrounding vehicles located behind the driver's vehicle is selected as the space that can be changed into the vehicle system.
제4항에 있어서,
상기 공간 선정부는 상기 차두간격이 동일하되 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상인 경우,
상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 평균속도 초과인 경우, 상기 운전자의 차량을 기준으로 전방에 위치한 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하고,
상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 평균속도 미만인 경우, 상기 운전자의 차량을 기준으로 후방에 위치한 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 4, wherein
The space selecting unit is the same as the head spacing but the distance between the driver's vehicle and the exit is more than a predetermined threshold,
If the speed of the vehicle of the driver exceeds the average speed of the surrounding vehicle, select one of the spaces between the surrounding vehicles located in front of the vehicle of the driver as the space that can be changed to the vehicle,
When the speed of the vehicle of the driver is less than the average speed of the surrounding vehicle, the change to the lane, characterized in that for selecting one of the spaces between the surrounding vehicles located in the rear with respect to the vehicle of the driver as a space that can be changed to the vehicle Possible space selection system.
제4항에 있어서,
상기 공간 선정부는 상기 운전자의 차량의 속도가 상기 주변차량의 속도와 동일하되 상기 운전자의 차량과 출구 간 거리가 소정 임계치 이상인 경우,
상기 차두 간격이 소정 임계치 이상인 상기 주변차량 간의 공간 중 하나를 상기 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 4, wherein
The space selecting unit is the speed of the vehicle of the driver is the same as the speed of the surrounding vehicle, but the distance between the vehicle of the driver and the exit is more than a predetermined threshold,
And selecting one of the spaces between the surrounding vehicles having the headspace interval greater than or equal to a predetermined threshold as a space that can be changed into the vehicle.
제1항에 있어서,
상기 운전자의 차량에 구비된 센서와 차로 주변에 설치된 센서로부터 상기 주변차량의 위치정보 및 속도정보를 감지하는 감지부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 시스템.
The method of claim 1,
Sensing unit for detecting the position information and the speed information of the surrounding vehicle from the sensor provided in the driver's vehicle and the sensor installed around the lane
Space selection system that can be changed by the car further comprises a.
실제 운전자를 대상으로 차로 변경에 대하여 운전자의 성향을 반영하기 위한 설문조사를 수행하는 단계;
운전자의 차량과 서로 다른 차로를 주행하는 주변차량 간의 각 공간마다 차량 운행의 안정성에 관한 안정성변수에 기초하여, 상기 안정성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 안전점수를 산출하는 단계;
상기 각 공간마다 차량 운행의 효율성에 관한 에너지변수에 기초하여, 상기 효율성을 객관적인 수치로서 판단하기 위한 에너지점수를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 안전점수 및 에너지점수를 합산하여 상기 각 공간마다 차로 변경 점수를 계산하고, 최대의 점수를 가지는 공간을 차로 변경이 가능한 공간으로 선정하는 단계
를 포함하고,
상기 주변차량을 상기 운전자의 차량이 주행하는 차로 내에 투영하여 가상으로 생성되는 가상차량을 정의하고, 상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내로 진입하는데 소비되는 시간인 소요시간 및 누적 가속도의 크기를 포함하는 상기 에너지변수를 추정하는 단계를 더 포함하고,
상기 에너지변수를 추정하는 단계는
상기 운전자의 차량이 상기 가상차량 간의 공간 내 중앙에 위치하는 경우, 다층 신경망 구조를 이용하여 상기 에너지변수를 추정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경이 가능한 공간 선정 방법.
Performing a survey for reflecting the driver's propensity to change the lane with respect to the actual driver;
Calculating a safety score for determining the stability as an objective value, based on a stability variable relating to the stability of the vehicle operation in each space between the driver's vehicle and the surrounding vehicle traveling on different lanes;
Calculating an energy score for determining the efficiency as an objective value based on an energy variable relating to the efficiency of vehicle operation for each space; And
Calculating the change score for each lane by summing the calculated safety scores and energy scores, and selecting a space having the maximum score as a space that can be changed to a vehicle;
Including,
Defines a virtual vehicle that is virtually generated by projecting the peripheral vehicle into a lane in which the driver's vehicle runs, and calculates the amount of time required and cumulative acceleration, which is the time required for the driver's vehicle to enter the space between the virtual vehicles. Estimating the energy variable comprising:
Estimating the energy variable
And when the driver's vehicle is located in the center of the space between the virtual vehicles, estimating the energy variable using a multi-layer neural network structure.
삭제delete
KR1020180030320A 2017-03-15 2018-03-15 System for selecting of lane change feasible space(lcfs) and method for the same KR102058741B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20170032372 2017-03-15
KR1020170032372 2017-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180105592A KR20180105592A (en) 2018-09-28
KR102058741B1 true KR102058741B1 (en) 2019-12-23

Family

ID=63721514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180030320A KR102058741B1 (en) 2017-03-15 2018-03-15 System for selecting of lane change feasible space(lcfs) and method for the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102058741B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109949611B (en) * 2019-03-28 2021-11-30 阿波罗智能技术(北京)有限公司 Lane changing method and device for unmanned vehicle and storage medium
DE102020216470A1 (en) * 2019-12-26 2021-07-01 Mando Corporation DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE EQUIPPED WITH IT AND METHOD FOR CONTROLLING THE VEHICLE
CN110779530B (en) * 2019-12-30 2020-04-07 中智行科技有限公司 Vehicle route generation method, device and storage medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007133672A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Toyota Motor Corp Traveling support device
JP2015011458A (en) 2013-06-27 2015-01-19 株式会社デンソー Vehicle information providing device
JP2016143240A (en) * 2015-02-02 2016-08-08 株式会社豊田中央研究所 Lane change optimization device and program
WO2017010344A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 本田技研工業株式会社 Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007133672A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Toyota Motor Corp Traveling support device
JP2015011458A (en) 2013-06-27 2015-01-19 株式会社デンソー Vehicle information providing device
JP2016143240A (en) * 2015-02-02 2016-08-08 株式会社豊田中央研究所 Lane change optimization device and program
WO2017010344A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 本田技研工業株式会社 Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control program

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180105592A (en) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Balal et al. A binary decision model for discretionary lane changing move based on fuzzy inference system
Talebpour et al. Multiregime sequential risk-taking model of car-following behavior: specification, calibration, and sensitivity analysis
CN106023344B (en) Driving style estimation method based on driving mode transition probability
US9266533B2 (en) Adaptive cruise control system and method for vehicle
KR102058741B1 (en) System for selecting of lane change feasible space(lcfs) and method for the same
JP6522621B2 (en) Method and apparatus for driver assistance system optimization
Tomar et al. Prediction of lane change trajectories through neural network
Bagdadi Estimation of the severity of safety critical events
CN110488802A (en) A kind of automatic driving vehicle dynamic behaviour decision-making technique netted under connection environment
JP7267874B2 (en) Traffic flow estimation device, traffic flow estimation method, and program
Deng et al. Improved driving behaviors prediction based on fuzzy logic-hidden markov model (fl-hmm)
Moon et al. Multi-vehicle target selection for adaptive cruise control
CN103069466A (en) System for inferring driver's lane change intention
CN102109821A (en) System and method for controlling adaptive cruise of vehicles
Shimosaka et al. Modeling risk anticipation and defensive driving on residential roads with inverse reinforcement learning
Peng et al. Intelligent method for identifying driving risk based on V2V multisource big data
JP5643142B2 (en) Driving ability determination device and driving ability determination method
Kim et al. Impact of road environment on drivers’ behaviors in dilemma zone: Application of agent-based simulation
Mohtavipour et al. An analytically derived reference signal to guarantee safety and comfort in adaptive cruise control systems
Das et al. Saint-acc: Safety-aware intelligent adaptive cruise control for autonomous vehicles using deep reinforcement learning
JP5530543B2 (en) Evaluation program and evaluation device for automatic brake system
Tomar et al. Neural network based lane change trajectory predictions for collision prevention
Nadimi et al. Introducing novel statistical-based method of screening and combining currently well-known surrogate safety measures
Li et al. Effects of feature selection on lane-change maneuver recognition: An analysis of naturalistic driving data
Sato et al. Understanding driver car-following behavior using a fuzzy logic car-following model

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant