KR102188637B1 - Lane change information system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차로 기반 네비게이션을 사용한 글로벌 맵(Global Map) 기반의 차로 변경 정보와 복수의 센서를 사용한 운전자 전후방 차량 정보를 포함하는 로컬 맵(Local Map) 기반의 차로 변경 정보를 취합하여 운전자에게 직관적으로 차로 변경을 안내하는 차로 변경 안내 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은, GPS 맵 정보와 네비게이션 정보를 이용하여 현재 주행 차로와 다음 경로 안내를 안전하게 수행하기 위한 차로 변경 방향, 횟수, 완료시점까지의 거리를 계산하는 글로벌 맵 기반 차로 변경 안내부; 복수의 센서를 이용하여 주변 차량 정보를 획득하고, 획득된 주변 차량 정보를 이용하여 차로 변경 안전수준과, 현재 주행 도로 정보를 포함하는 권장 속도 변화 정보를 제공하는 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부; 및 상기 글로벌 맵 기반 차로 변경 안내부에서 계산된 각종 정보와 상기 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부에서 제공되는 정보를 통합하여 시각적으로 디스플레이하는 출력부를 포함한다. The present invention is intuitive to the driver by collecting lane change information based on a global map using lane-based navigation and lane change information based on a local map including vehicle information in front and behind the driver using a plurality of sensors. It relates to a lane change guidance system for guiding a lane change, wherein the system uses GPS map information and navigation information to determine a lane change direction, number of times, and a distance to completion for safely performing guidance on a current driving lane and a next route. A lane change guide unit based on a global map that calculates; A local map-based lane change guide unit that acquires information on surrounding vehicles using a plurality of sensors and provides information on a recommended speed change including information on a lane change safety level and current driving road by using the obtained surrounding vehicle information; And an output unit for visually displaying various types of information calculated by the global map-based lane change guide unit and information provided by the local map-based lane change guide unit.
Description
본 발명은 차로 변경 안내 시스템에 관한 것으로서, 특히 차로 기반 네비게이션을 사용한 글로벌 맵(Global Map) 기반의 차로 변경 정보와 복수의 센서를 사용한 운전자 전후방 차량 정보를 포함하는 로컬 맵(Local Map) 기반의 차로 변경 정보를 취합하여 운전자에게 직관적으로 차로 변경을 안내하는 차로 변경 안내 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a lane change guidance system, and in particular, a lane change information based on a global map using lane-based navigation and a lane based on a local map including vehicle information in front of a driver using a plurality of sensors. It relates to a lane change guidance system that collects change information and intuitively guides the driver to change lanes.
최근 각종 센서와 인식 시스템의 발달에 따라 차량에 탑재되는 운전자 보조 시스템(ADAS)의 상용화가 활발하게 이루어지고 있다. Recently, with the development of various sensors and recognition systems, the commercialization of driver assistance systems (ADAS) mounted on vehicles has been actively made.
이러한 운전자 보조 시스템을 이용한 종래의 차로 변경 안내 시스템은 차량의 후방과 측방의 사각지대의 정보를 복수의 센서를 사용하여 별도의 모니터 혹은 경고음 등을 통해 운전자의 차로 변경 안전 상태를 안내한다. 즉, 거리센서 등을 이용하여 주변 차량에 대한 위치를 감지하고, 감지된 주변 차량의 위치정보를 운전자에게 알려주는 선진안전자동차시스템(ASV system)이 개발되어 사용되고 있다.A conventional lane change guidance system using such a driver assistance system guides the driver's lane change safety state through a separate monitor or warning sound using a plurality of sensors for information on blind spots at the rear and side of the vehicle. That is, an advanced safety vehicle system (ASV system) has been developed and used that detects the location of surrounding vehicles using a distance sensor and the like and informs the driver of the detected location information of surrounding vehicles.
상기와 같은 시스템은 A차량의 후방에 예를 들어, 3대의 차량이 근접하여 위치되어 있다면 A차량은 후방에 3대의 차량이 근접하여 위치되어 있다는 정보를 입수하게 되므로, 현재상황에서는 차로를 변경하는 것이 위험하다고 판단할 것이다.In the above system, if three vehicles are located close to the rear of vehicle A, for example, vehicle A obtains information that three vehicles are located close to the rear. You will judge that it is dangerous.
그러나, 실제상황에서는 후방에 위치하는 B차량의 주행속도가 A차량에 비해 낮다면 주변에 차량이 많은 상황임에도 불구하고 A차량이 차로 변경을 하더라도 위험한 상황은 아니다.However, in an actual situation, if the driving speed of vehicle B located at the rear is lower than that of vehicle A, it is not a dangerous situation even if vehicle A changes lanes even though there are many vehicles around it.
또한, B차량이 충분하게 멀리 위치되어 있는 상황이라고 하더라도 A차량의 주행속도 보다 훨씬 빠른 속도로 주행하고 있다면 운전자에게 차로 변경시 위험하다는 경고를 해줄수 없는 것이다.In addition, even in a situation where vehicle B is located far enough away, if it is driving at a speed much faster than the driving speed of vehicle A, it cannot warn the driver that it is dangerous when changing lanes.
또 다른 종류의 차로 변경 안내 시스템은 네비게이션과 GPS정보를 사용하여 다음 도로안내 위치에 맞는 차로 변경을 유도하게 된다. Another type of lane change guidance system uses navigation and GPS information to induce a lane change suitable for the next road guidance location.
그러나, 이러한 차로 변경 안내 시스템은 단순 좌,우 차선 변경에 대해서만 음성 및 화면상의 맵에 표시하여 줌으로써, 운전자가 차로 변경을 몇회 실시해야하는지, 현재 차로 변경시 위험 상황인지 아닌지에 대한 명확한 안내가 불가한 문제점이 있다.
However, this lane change guidance system displays only the left and right lane changes on the voice and on-screen map, so it is impossible to clearly guide how many times the driver should change lanes and whether it is a dangerous situation when changing lanes. There is a problem.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 차로 기반 네비게이션을 사용한 글로벌 맵(Global Map) 기반의 차로 변경 정보와 복수의 센서를 사용한 운전자 전후방 차량 정보를 포함하는 로컬 맵(Local Map) 기반의 차로 변경 정보를 취합하여 운전자에게 직관적으로 차로 변경을 안내하는 차로 변경 안내 시스템을 제공함에 있다. Accordingly, the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide local vehicle information including lane change information based on a global map using lane-based navigation and vehicle information in front and rear of the driver using a plurality of sensors. It is to provide a lane change guidance system that collects lane change information based on a local map and intuitively guides the driver to change lanes.
본 발명의 다른 목적은, 운전자의 차로 변경을 보조하기 위하여 경로 안내시의 차로 변경 방향, 차로 변경 횟수, 차로 변경 완료 지점까지의 거리, TTC(Time to Collision)기반의 현재 차로 변경 안전 수준, 더 안전한 차로 변경 안전 수준을 가지게 하는 권장 속도 정보를 이용함으로써 더욱 정확하고 안전한 차로 변경을 수행할 수 있도록 한 차로 변경 안내 시스템을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a lane change direction at the time of route guidance, the number of lane changes, a distance to a lane change completion point, and a current lane change safety level based on Time to Collision (TTC) in order to assist a driver's lane change. A lane change guidance system is provided to enable more accurate and safe lane change by using the recommended speed information to have a safe lane change safety level.
본 발명의 또 다른 목적은 차로 변경 정보를 운전자에게 정확하게 안내하기 위하여 HUD(Head Up Display)나 별도의 모니터 등을 통하여 상기 정보들을 화살표의 표현 모양, 점멸 주기, 표현 색, 표현 길이 등을 운전자에게 직관적인 시각정보로 제공하여 운전자가 차로 변경 정보를 용이하게 확인할 수 있도록 하고 운전자의 인지 능력을 향상시킬 수 있도록 한 차로 변경 안내 시스템을 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to inform the driver of the expression shape, flashing period, expression color, expression length, etc. of the arrow through a HUD (Head Up Display) or a separate monitor in order to accurately inform the driver of lane change information. It is to provide a lane change guidance system so that the driver can easily check lane change information by providing intuitive visual information and improve the driver's cognitive ability.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템은, GPS 맵 정보와 네비게이션 정보를 이용하여 현재 주행 차로와 다음 경로 안내를 안전하게 수행하기 위한 차로 변경 방향, 횟수, 완료시점까지의 거리를 계산하는 글로벌 맵 기반 차로 변경 안내부; 복수의 센서를 이용하여 주변 차량 정보를 획득하고, 획득된 주변 차량 정보를 이용하여 차로 변경 안전수준과, 현재 주행 도로 정보를 포함하는 권장 속도 변화 정보를 제공하는 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부; 및 상기 글로벌 맵 기반 차로 변경 안내부에서 계산된 각종 정보와 상기 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부에서 제공되는 정보를 통합하여 시각적으로 디스플레이하는 출력부를 포함할 수 있다.
The lane change guidance system according to the present invention for achieving the above object includes the current driving lane and the next route guidance using GPS map information and navigation information to determine the lane change direction, the number of times, and the distance to the completion point. A lane change guide unit based on a global map that calculates; A local map-based lane change guide unit that acquires information on surrounding vehicles using a plurality of sensors and provides information on a recommended speed change including information on a lane change safety level and current driving road by using the obtained surrounding vehicle information; And an output unit for visually displaying various types of information calculated by the global map-based lane change guide unit and information provided by the local map-based lane change guide unit.
본 발명에 따르면, 차로 기반 네비게이션을 사용한 글로벌 맵(Global Map) 기반의 차로 변경 정보와 복수의 센서를 사용한 운전자 전후방 차량 정보를 포함하는 로컬 맵(Local Map) 기반의 차로 변경 정보를 취합하여 운전자에게 직관적으로 차로 변경을 안내함으로써 차로 변경 시기를 정확하게 안내할 수 있다. According to the present invention, lane change information based on a global map using lane-based navigation and lane change information based on a local map including vehicle information in front and rear of the driver using a plurality of sensors are collected to the driver. By intuitively guiding lane changes, it is possible to accurately guide when to change lanes.
또한, 본 발명에 따르면, 운전자의 차로 변경을 보조하기 위하여 경로 안내시의 차로 변경 방향, 차로 변경 횟수, 차로 변경 완료 지점까지의 거리, TTC(Time to Collision)기반의 현재 차로 변경 안전 수준, 더 안전한 차로 변경 안전 수준을 가지게 하는 권장 속도 정보를 이용함으로써 더욱 정확하고 안전한 차로 변경을 수행할 수 있다. In addition, according to the present invention, in order to assist the driver's lane change, the lane change direction at the time of route guidance, the number of lane changes, the distance to the lane change completion point, the current lane change safety level based on Time to Collision (TTC), Safe Lane Changes A more accurate and safe lane change can be made by using the recommended speed information to have a safety level.
또한, 본 발명에 따르면, 차로 변경 정보를 운전자에게 정확하게 안내하기 위하여 HUD(Head Up Display)나 별도의 모니터 등을 통하여 상기 정보들을 화살표의 표현 모양, 점멸 주기, 표현 색, 표현 길이 등을 운전자에게 직관적인 시각정보로 제공하여 운전자가 차로 변경 정보를 용이하게 확인할 수 있도록 하고 운전자의 인지 능력을 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the present invention, in order to accurately inform the driver of lane change information, the information is transmitted to the driver through a head up display (HUD) or a separate monitor. By providing intuitive visual information, the driver can easily check lane change information and improve the driver's cognitive ability.
도 1은 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차로 변경 안내 방법에 대한 한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량 변경 안내 시스템의 동작에서 차로 변경 위험도를 판단하는 상세 동작에 대한 플로우챠트를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템의 동작에서 차로 변경 권장 속도를 계산하는 상세 동작에 대한 플로우챠트를 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 도시된 출력부에 차로 변경 정보를 시각적으로 표시화하는 일예시도.
1 is a diagram showing a block configuration of a lane change guidance system according to the present invention.
2 is a view showing an operation flow chart of the lane change guidance method according to the present invention.
3 is a diagram showing a detailed operation for determining the risk of lane change in the operation of the vehicle change guidance system according to the present invention.
4 is a diagram showing a detailed operation for calculating a recommended lane change speed in the operation of the lane change guidance system according to the present invention.
5 is an exemplary view of visually displaying lane change information on the output unit shown in FIG. 1;
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a lane change guidance system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram showing a detailed block configuration of a lane change guidance system according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템은, 목표 차로 결정부(10), 현재 주행 차로 결졍부(11), 차로 변경 방향 계산부(12), 차로 변경 횟수 계산부(13), 차로 변경 거리 계산부(14), 감지부(15), 주변차량 검출부(16), 속도 계산부(17), 거리 계산부(18), 차로 변경 위험도 판단부(19), 차로 변경 속도 계산부(20), 차로 변경 정보 생성부(21) 및 출력부(22)를 포함할 수 있다. As shown in Fig. 1, the lane change guidance system according to the present invention includes a target
목표 차로 결정부(10)는 네비게이션 장치(미도시)로부터 제공되는 네비게이션 정보를 이용하여 다음 경로 안내를 수행하기 위한 목표 차로를 결정한 후, 결정된 목표 차로 정보를 차로 변경 방향 계산부(12), 차로 변경 횟수 계산부(13) 및 차로 변경 거리 계산부(14)로 각각 제공한다. 여기서, 상기 네비게이션 정보는 다음 경로 안내 방향 정보, 차로별 진행 가능 방향 정보, 전체 차로 수 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. The target
현재 주행 차로 결정부(11)는 GPS 수신 장치(미도시)로부터 제공되는 고정밀 GPS 맵 정보를 이용하여 현재 주행 차로를 결정하여 차로 변경 방향 계산부(12), 차로 변경 횟수 계산부(13), 차로 변경 거리 계산부(14), 차로 변경 속도 계산부(20), 차로 변경 계산부(19)로 각각 제공한다. 여기서, 상기 고정밀 GPS 맵 정보는, 현재 차량의 고정밀 좌표 정보와 주변 맵 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. The current driving
차로 변경 방향 계산부(12)는 상기 목표 차로 결정부(10)에서 결정된 목표 차로 정보와 현재 주행 차로 결정부(11)에서 결정된 현재 주행 차로 정보를 사용하여 현재 차로를 유지할지, 왼쪽, 혹은 오른쪽 차로로 변경할지에 대한 차로 변경 방향을 계산한 후, 계산된 차로 변경 방향 정보를 차로 변경 정보 생성부(21)로 제공한다. The lane change
차로 변경 횟수 계산 부(13)는 상기 목표 차로 결정부(10)에서 결정된 목표 차로 정보와 현재 주행 차로 결정부(11)에서 결정된 현재 주행 차로 정보를 비교하여 차로 변경을 수행해야 하는 횟수를 계산한 후, 계산된 차로 변경 횟수 정보를 차로 변경 정보 생성부(21)로 제공한다. The lane change
차로 변경 거리 계산부(14)는 상기 목표 차로 결정부(10)에서 결정된 목표 차로 정보와 현재 주행 차로 결정부(11)에서 결정된 현재 주행 차로 정보를 이용하여 다음 경로 안내를 수행하기 위한 차로 변경 완료 시점까지의 거리를 계산한 후, 계산된 거리 정보를 차로 변경 정보 생성부(21)로 제공한다. The lane change
감지부(15)는 차량의 전,후 측면에 각각 설치되어 주변 차량를 감지하여 감지된 신호를 주변 차량 검출부(16)로 제공한다. 여기서, 상기 감지부(15)는 카메라, 레이더(Radar), 라이다(Lidar) 등의 시각, 거리 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. The
주변 차량 검출부(16)는 상기 감지부(15)로부터 제공되는 감지 신호에 따라 자신의 차량에 인접한 주변 차량의 존재 여부를 검출하여 검출된 주변 차량 검출 신호를 속도 계산부(17)와 거리 계산부(18)로 각각 제공한다. The surrounding
거리 계산부(18)는 상기 주변 차량 검출부(16)에서 제공되는 주변 차량 검출 신호를 이용하여 검출된 주변 차량과의 거리를 계산한 후, 계산된 주변 차량과의 거리 정보를 차로 변경 위험도 판단부(19)로 제공한다.The
속도 계산부(17)는 자신의 차량에 대한 차량 주행 속도 정보와, 상기 주변 차량 검출부(16)에서 제공되는 주변 차량 검출신호에 따른 검출된 주변 차량의 속도 정보를 이용하여 자 차량과 검출된 주변 차량에 대한 상대 속도를 계산한 후, 계산된 상대 속도 정보를 차로변경 속도 계산부(20)로 제공한다. The
차로 변경 위험도 계산부(19)는 상기 속도 계산부(17)에서 검출된 주변 차량과의 상대 속도 정보 및 거리 계산부(18)에서 계산된 주변 차량과의 거리 정보를 이용하여 차로 변경 시의 TTC(Time to collision)를 계산하고, 계산된 TTC값을 기반으로 차로 변경 안전 여부를 즉, 차로변경 위험도를 판단하게 된다. 여기서, 상기 차로 변경 위험도의 판단은 "안전". "가능", "위험" 3단계로 판단될 수 있으며, 상기 "안전" 단계는 주위에 차량이 없어 특별한 조작 없이 차로 변경이 가능한 경우이고, "가능" 단계는 TTC 값이 여유가 있어 적절한 속도를 유지하며 차로 변경을 수행할 시 안전한 차로 변경이 가능한 경우이며, "위험" 단계는 TTC값이 매우 낮아 차로 변경을 수행할 시 사고의 위험이 높은 경우를 가정한다. 이와 같은 차로 변경 위험도 판단 방법의 구체적인 방법에 대해는 후술하기로 한다. The lane change
차로 변경 속도 계산부(20)는 속도 계산부(17)에서 제공되는 주변 차량과의 상대 속도와, 상기 계산된 주변 차량 TTC 값과, GPS 맵 정보 또는 네비게이션 정보에 포함된 현재 주행중인 도로의 제한 속도값을 이용하여 차로 변경시 권장 속도를 계산한 후, 계산된 차로 변경 속도 정보를 차로 변경 정보 생성부(21)로 제공한다. 여기서, 차로 변경 속도 계산부(20)에서의 차로 변경 속도 정보의 계산 동작에 대한 상세 동작은 후술하기로 한다. The lane change
차로 변경 정보 생성부(21)는 차로 변경 방향 계산부(12)에서 계산된 차로 변경 방향 정보, 차로 변경 횟수 계산부(13)에서 계산된 차로 변경 횟수 정보, 차로 변경 거리 계산부(14)에서 계산된 차로 변경 거리 정보, 차로 변경 속도 계산부(20)에서 계산된 차로 변경시 권장 속도 정보, 차로 변경 위헌도 판단부(19)에서 결정된 차로 변경시 위험도 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 최종적인 차로 변경 정보를 생성하여 출력부(22)를 통해 출력한다. 여기서, 상기 최종적인 차로 변경 정보는 운전자가 상기 출력부(22)를 통해 용이하게 시각적으로 확인할 수 있도록 변환된 정보일 수 있다. The lane change
상기 출력부(22)는 차로 변경 정보를 시각적으로 표시할 수 있도록 한 HUD 혹은 별도의 모니터 등을 포함한 영상 출력 장치일 수 있으며, 차로 변경 정보를 음성으로 출력할 수 있도록 한 음성 출력장치 역시 포함할 수 있다. The
상기 출력부(22)에 출력되는 차로 변경 정보에 대응되는 시각 정보의 표시는, 차로 변경 상황에 따른 방향을 지시하는 다수의 화살표, 숫자, 화살표를 구성하는 마디의 개수 및 색을 사용하여 차로 변경 정보들을 시각적으로 표현할 수 있다. 여기에 추가적으로 각 화살표 마디의 순차적인 점멸을 통해 권장 속도 변화량, 속도 변화를 표시할 수 있다. 이때 상기 화살표의 점멸의 이동 속도는 권장 속도 변화량의 크기에 비례하여 결정될 수 있다. 즉, 출력부(22)는 도 5와 같이 차로 변경 방향, 차로 변경 횟수, 차로 변경 거리, 차로 변경 위험도 정보들을 화살표, 화살표의 간격, 색상, 화살표의 점멸 속도 등으로 각각 다르게 표시할 수 있는 것이다. 여기서, 도 5는 도 1에 도시된 출력부(22)에 차로 변경 정보를 시각적으로 표시화하는 일 예시도이다.
The display of visual information corresponding to the lane change information output to the
상기한 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템에 대한 동작에 상응하는 본 발명에 따른 차로 변경 안내 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 단계적으로 설명하기로 한다. A method for guiding a lane change according to the present invention corresponding to the operation of the lane change guidance system according to the present invention will be described step by step with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 차로 변경 안내 방법에 대한 한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram showing an operation flow chart of a lane change guidance method according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 네비게이션 장치(미도시)로부터 네비게이션 정보와, 고정밀 GPS 장치로부터 GPS 맵 정보가 입력되는지 판단한다(S201). 여기서, 상기 네비게이션 정보는 다음 경로 안내 방향 정보, 차로별 진행 가능 방향 정보, 전체 차로 수 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있으며, 상기 고정밀 GPS 맵 정보는, 현재 차량의 고정밀 좌표 정보와 주변 맵 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2, first, it is determined whether navigation information is input from a navigation device (not shown) and GPS map information is input from a high-precision GPS device (S201). Here, the navigation information may include at least one of information on a next route guidance direction, information on a possible direction for each lane, and information on the total number of lanes. It may include at least one piece of information.
그리고, 상기 S201 단계와 동시에 차량의 전,후,측면에 설치된 시각,거리 센서로부터 센싱 정보(주변 차량 센싱 정보)가 입력되는지 판단한다(S202).At the same time as step S201, it is determined whether sensing information (sensing information for surrounding vehicles) is input from time and distance sensors installed on the front, rear, and side surfaces of the vehicle (S202).
상기 S201 단계에서의 판단 결과, 네비게이션 정보와 GPS 맵 정보가 수신되는 경우, 다음 경로 안내를 수행하기 위한 목표 차로와, 자 차량의 현재 주행 차로를 결정한다(S203).As a result of the determination in step S201, when navigation information and GPS map information are received, a target lane for performing the next route guidance and a current driving lane of the host vehicle are determined (S203).
이어, 상기 S203 단계에서 결정된 차로 변경을 위한 목표 차로 정보와, 현재 주행 차로 정보를 사용하여 차로 변경 정보를 계산한다(S204) 즉, 현재 차로를 유지할지, 왼쪽, 혹은 오른쪽 차로로 변경할지에 대한 차로 변경 방향, 차로 변경을 수행해야 하는 횟수, 다음 경로 안내를 수행하기 위한 차로 변경 완료 시점까지의 거리를 각각 계산한다.Next, lane change information is calculated using the target lane information for lane change determined in step S203 and the current driving lane information (S204), that is, whether to maintain the current lane or change to the left or right lane. The lane change direction, the number of times the lane change should be performed, and the distance to the lane change completion point for performing the next route guidance are respectively calculated.
한편, 상기 S202 단계에서의 판단 결과, 시각,거리센서로부터 센싱 정보가 입력되면, 입력된 센싱 정보에 따라 자 차량 주변에 위치한 주변 차량의 존재 여부를 검출한다(S205). 여기서, 상기 거리, 시각 센서는 카메라, 레이더(Radar), 라이다(Lidar) 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. On the other hand, as a result of the determination in step S202, when sensing information is input from the time and distance sensor, it is detected whether or not there is a nearby vehicle located around the own vehicle according to the input sensing information (S205). Here, the distance and vision sensors may include at least one of a camera, a radar, and a lidar sensor.
자신의 차량 주변에 차량이 존재하는 경우 즉, 주변 차량의 존재를 검출하는 경우, 검출된 신호를 이용하여 검출된 주변 차량과의 거리를 계산하고, 자신의 차량에 대한 차량 주행 속도 정보와 상기 주변 차량 검출신호에 따른 검출된 주변 차량의 속도 정보를 이용하여 자 차량과 검출된 주변 차량에 대한 상대 속도를 계산한다(S206). When a vehicle exists around the own vehicle, that is, when detecting the presence of a surrounding vehicle, the distance to the detected surrounding vehicle is calculated using the detected signal, and vehicle driving speed information and the surrounding vehicle The relative speed between the own vehicle and the detected surrounding vehicle is calculated by using the detected speed information of the surrounding vehicle according to the vehicle detection signal (S206).
이어, 상기 계산된 주변 차량과의 상대 속도 정보 및 주변 차량과의 거리 정보를 이용하여 차로 변경 시의 TTC를 계산하고, 계산된 TTC값을 기반으로 차로 변경 안전 여부를 즉, 차로변경 위험도를 판단하고, 주변 차량과의 상대 속도와, 상기 계산된 주변 차량 TTC 값과, GPS 맵 정보 또는 네비게이션 정보에 포함된 현재 주행중인 도로의 제한 속도값을 이용하여 차로 변경시 권장 속도를 계산한다(S207).Next, the calculated TTC at the time of lane change is calculated by using the calculated relative speed information with the surrounding vehicles and distance information with the surrounding vehicles, and the safety of lane change is determined based on the calculated TTC value, that is, the risk of lane change. Then, the recommended speed when changing a lane is calculated using the relative speed with the surrounding vehicle, the calculated TTC value of the surrounding vehicle, and the speed limit value of the currently driving road included in GPS map information or navigation information (S207). .
상기 차로 변경 위험도의 판단은 "안전". "가능", "위험" 3단계로 판단될 수 있으며, 상기 "안전" 단계는 주위에 차량이 없어 특별한 조작 없이 차로 변경이 가능한 경우이고, "가능" 단계는 TTC 값이 여유가 있어 적절한 속도를 유지하며 차로 변경을 수행할 시 안전한 차로 변경이 가능한 경우이며, "위험" 단계는 TTC값이 매우 낮아 차로 변경을 수행할 시 사고의 위험이 높은 경우를 가정한다. 이와 같은 차로 변경 위험도 판단 방법 및 차로 변경 속도 정보의 계산 동작의 구체적인 방법에 대해는 후술하기로 한다. The judgment of the risk of changing the lane is "safe". It can be judged as “possible” and “dangerous” three stages, and the “safe” stage is when there are no vehicles around and it is possible to change the lane without special manipulation, and the “possible” stage is the case where the TTC value is sufficient and the appropriate speed is It is a case that it is possible to change to a safe lane when changing lanes while maintaining and changing lanes. In the "Danger" stage, it is assumed that the TTC value is very low and the risk of an accident is high when changing lanes. A detailed method of determining the risk of lane change and calculating the lane change speed information will be described later.
이어, 상기 S204 단계에서 계산된 차로 변경 방향 정보, 차로 변경 횟수 정보, 차로 변경 거리 정보, 차로 변경시 권장 속도 정보, 차로 변경시 위험도 정보중 적어도 하나의 정보를 이용하여 최종적인 차로 변경 정보를 생성한다(S208). 여기서, 상기 최종적인 차로 변경 정보는 운전자가 용이하게 시각적으로 확인할 수 있도록 변환하여 출력장치를 통해 출력한다(S209). Subsequently, the final lane change information is generated using at least one of lane change direction information calculated in step S204, lane change count information, lane change distance information, recommended speed information for lane change, and risk information for lane change. Do (S208). Here, the final lane change information is converted so that the driver can easily visually check it and output through the output device (S209).
상기 차로 변경 정보가 출력되는 출력 장치는, 차로 변경 정보를 시각적으로 표시할 수 있도록 한 HUD 혹은 별도의 모니터 등을 포함한 영상 출력 장치일 수 있으며, 차로 변경 정보를 음성으로 출력할 수 있도록 한 음성 출력장치 역시 포함할 수 있다. The output device for outputting lane change information may be a HUD capable of visually displaying lane change information or an image output device including a separate monitor, and an audio output capable of outputting lane change information as audio Devices may also be included.
상기 출력장치에 출력되는 차로 변경 정보에 대응되는 시각 정보의 표시는, 차로 변경 상황에 따른 방향을 지시하는 다수의 화살표, 숫자, 화살표를 구성하는 마디의 개수 및 색을 사용하여 차로 변경 정보들을 시각적으로 표현할 수 있다. 여기에 추가적으로 각 화살표 마디의 순차적인 점멸을 통해 권장 속도 변화량, 속도 변화를 표시할 수 있다. 이때 상기 화살표의 점멸의 이동 속도는 권장 속도 변화량의 크기에 비례하여 결정될 수 있다. 즉, 도 5와 같이 차로 변경 방향, 차로 변경 횟수, 차로 변경 거리, 차로 변경 위험도 정보들을 화살표, 화살표의 간격, 색상, 화살표의 점멸 속도 등으로 각각 다르게 표시할 수 있는 것이다.
The display of visual information corresponding to the lane change information output to the output device visually displays the lane change information using a number of arrows indicating the direction according to the lane change situation, numbers, and the number and color of the nodes constituting the arrow. It can be expressed as In addition to this, the recommended speed change amount and speed change can be displayed through sequential flashing of each arrow node. At this time, the moving speed of the blinking arrow may be determined in proportion to the size of the recommended speed change amount. That is, as shown in FIG. 5, information on the lane change direction, the number of lane changes, the lane change distance, and lane change risk information may be displayed differently by arrows, intervals of arrows, colors, and blinking speeds of arrows.
상기한 동작 중 S207 단계에서의 차로 변경 위험도를 결정하는 방법에 대하여 도 3을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. A method of determining the risk of changing the lane in step S207 among the above operations will be described in more detail with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명에 따른 차량 변경 안내 시스템의 동작에서 차로 변경 위험도를 판단하는 상세 동작에 대한 플로우챠트를 나타낸 도면이다. 3 is a diagram showing a detailed operation for determining the risk of lane change in the operation of the vehicle change guidance system according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 도 2에 도시된 S206 단계에서 계산된 주변 차량과의 상대 속도 정보 및 주변 차량과의 거리 정보를 이용하여 차로 변경 시의 앞, 뒤 차량과의 TTC(Time to collision)값(Tf, Tb)을 계산(획득)한다(S301). As shown in FIG. 3, first, by using the relative speed information with the surrounding vehicles and distance information with the surrounding vehicles calculated in step S206 shown in FIG. 2, TTC (Time to collision) values (T f, T b ) are calculated (obtained) (S301).
이어, 획득된 앞,뒤 차량과의 TTC값 중 작은 TTC값(T)이 기 설정된 제 1 기준 시간(TL)보다 작은지를 판단한다(S302).Subsequently, it is determined whether the smaller TTC value T among the obtained TTC values with the front and rear vehicles is less than a preset first reference time T L (S302).
판단 결과, TTC 값(T)값이 기 설정된 제 1 기준 시간(TL)보다 작은 경우, 차로 변경시의 위험도를 "안전" 상태로 판단한다(S303).As a result of the determination, when the TTC value T is smaller than the preset first reference time T L , the risk of changing the lane is determined as a "safe" state (S303).
그러나, 상기 S302 단계에서, TTC 값(T)값이 기 설정된 제 1 기준 시간(TL)보다 큰 경우, TTC 값(T)값이 기 설정된 제 2 기준 시간(TH)보다 작은지를 판단한다(S304).However, in the step S302, when the TTC value (T) value is greater than the preset first reference time (T L ), it is determined whether the TTC value (T) value is smaller than the preset second reference time (T H ). (S304).
판단 결과, TTC 값(T)값이 기 설정된 제 2 기준 시간(TH)보다 작은 경우에는 차로 변경시의 위험도를 "가능" 상태로 판단한다(S305).As a result of the determination, if the TTC value (T) is smaller than the preset second reference time (T H ), the risk of changing the lane is determined as "possible" (S305).
그러나, TTC 값(T)값이 기 설정된 제 2 기준 시간(TH)보다 큰 경우에는 차로 변경시의 위험도를 "위험" 상태로 판단한다(S306).However, if the TTC value (T) is greater than the preset second reference time (T H ), the risk of changing the lane is determined as a "dangerous" state (S306).
정리하면, 목표 변경 차로에 있는 앞,뒤 차량과의 TTC(T_f, T_b) 값 중 더 작은 TTC 값에 대하여 설정된 두 개의 기준 시간 TL, TH와 비교하여 위험도를 "안전", "가능", "위험" 3단계로 판단하여 출력장치를 통해 출력하게 된다.
In summary, the risk is "safe" and "possible" by comparing the two reference times T L and T H set for the smaller TTC value among the TTC (T_f, T_b) values with the vehicle in front of and behind the target change lane. , "Danger" is judged as 3 steps and output through the output device.
한편, 도 2에 도시된 S207 단계에서 차로 변경 권장 속도를 결정하는 방법에 대하여 첨부한 도 4를 참조하여 단계적으로 설명해 보기로 하자. Meanwhile, a method of determining a recommended lane change speed in step S207 shown in FIG. 2 will be described step by step with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템의 동작에서 차로 변경 권장 속도를 계산하는 상세 동작에 대한 플로우챠트를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a detailed operation for calculating a recommended lane change speed in the operation of the lane change guidance system according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 도 2에 도시된 S206 단계에서 계산된 주변 차량과의 상대 속도 정보(V), 및 주변 차량과의 거리 정보를 이용하여 차로 변경 시의 앞, 뒤 차량과의 TTC(Time to collision)값을 계산(획득)한다(S401). As shown in FIG. 4, first, using the relative speed information V with the surrounding vehicles calculated in step S206 shown in FIG. 2, and the distance information with the surrounding vehicles, TTC (Time to collision) value is calculated (acquired) (S401).
상기 획득된 앞 차량과의 TTC 값(Tf)이 뒤 차량과의 TTC 값(Tb) 보다 작은지를 판단한다(S402).It is determined whether the obtained TTC value T f with the front vehicle is less than the TTC value T b with the rear vehicle (S402).
판단 결과, 앞 차량과의 TTC 값(Tf)이 뒤 차량과의 TTC 값(Tb) 보다 작은 경우에는 권장 속도 변화를 "감속"으로 결정한다(S403).As a result of the determination, when the TTC value T f with the front vehicle is smaller than the TTC value T b with the rear vehicle, the recommended speed change is determined as “deceleration” (S403).
그러나, 상기 S402 단계에서 앞 차량과의 TTC 값(Tf)이 뒤 차량과의 TTC 값(Tb) 보다 큰 경우에는, 상기 획득한 주변 차량과의 상대 속도(V)가 주행중인 도로의 제한 속도값(VR)보다 작은지를 판단한다(S404).However, when the TTC value (T f ) with the vehicle in front is greater than the TTC value (T b ) with the vehicle in the rear in step S402, the obtained relative speed (V) with the surrounding vehicle is limited to the driving road. It is determined whether it is smaller than the speed value V R (S404).
판단 결과, 주변 차량과의 상대 속도(V)가 주행중인 도로의 제한 속도값(VR)보다 작은 경우에는 권장 속도 변화를 "가속"으로 결정한다(S405).As a result of the determination, if the relative speed V with the surrounding vehicle is less than the speed limit value V R of the driving road, the recommended speed change is determined as "acceleration" (S405).
그러나, 주변 차량과의 상대 속도(V)가 주행중인 도로의 제한 속도값(VR)보다 큰 경우에는 상기 S403과 동일하게 차로변경을 위한 권장 속도 변화를 "감속"으로 결정하는 것이다(S406).However, if the relative speed (V) with the surrounding vehicle is greater than the speed limit value (V R ) of the driving road, the recommended speed change for lane change is determined as "deceleration" in the same manner as in S403 (S406). .
정리하면, 앞, 뒷 차량과의 TTC값을 비교하여 앞 차량과의 TTC값이 더 작다면 감속을, 뒷 차량과의 TTC값이 더 작다면 현재 주행 도로 제한 속도 범위 안에서 가속을 하도록 차로 변경 권장 속도를 결정하여 출력 장치로 출력하는 것이다. In summary, it is recommended to change the lane to accelerate within the speed limit of the current road if the TTC value with the vehicle in front is smaller, and if the TTC value with the vehicle in front is smaller, the TTC value with the vehicle in front is compared. It determines the speed and outputs it to the output device.
본 발명에 따른 차로 변경 안내 시스템을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
Although the lane change guidance system according to the present invention has been described according to an embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, and various types of information within the range apparent to those of ordinary skill in the art. Alternatives, modifications and changes can be implemented.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Accordingly, the embodiments described in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 목표 차로 결정부 11 : 현재 주행 차로 결정부
12 : 차로 변경 방향 계산부 13 : 차로 변경 횟수 계산부
14 : 차로 변경 거리 계산부 15 : 감지부
16 : 주변 차량 검출부 17 : 속도 계산부
18 : 거리 계산부 19 : 차로 변경 위험도 판단부
20 : 차로 변경 속도 계산부 21 : 차로 변경 정보 생성부
22 : 출력부10: target lane determination unit 11: current driving lane determination unit
12: lane change direction calculation unit 13: lane change count calculation unit
14: lane change distance calculation unit 15: detection unit
16: surrounding vehicle detection unit 17: speed calculation unit
18: distance calculation unit 19: lane change risk determination unit
20: lane change speed calculation unit 21: lane change information generation unit
22: output
Claims (9)
복수의 센서를 이용하여 주변 차량 정보를 획득하고, 상기 획득된 주변 차량 정보를 이용하여 차로 변경 시의 위험도, 상기 주변 차량 정보 및 현재 주행 도로의 제한 속도에 기반하여 권장 속도 변화 정보를 결정하는 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부; 및
상기 차로 변경 방향, 상기 위험도, 상기 차로 변경 횟수, 상기 차로 변경 완료시점까지의 거리, 상기 권장 속도 변화 정보를 디스플레이하는 출력부를 포함하되,
상기 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부는,
주변 차량의 존재 여부를 감지하고, 검출된 주변 차량과의 거리 정보 및 상기 주변 차량과의 상대 속도를 계산하고,
상기 상대 속도, 상기 거리 정보를 이용하여, 차로 변경 시의 앞, 뒤 차량과의 TTC(Time To Collision)값을 계산하며, 상기 앞, 뒤 차량과의 TTC값을 비교하여 권장 속도 변화를 결정하되,
상기 획득된 앞 차량과의 TTC 값(Tf)이 뒤 차량과의 TTC 값(Tb) 보다 작은지를 판단하여 앞 차량과의 TTC 값(Tf)이 뒤 차량과의 TTC 값(Tb) 보다 작은 경우에는 권장 속도 변화를 "감속"으로 결정하고,
그에 반해 차량과의 TTC 값(Tf)이 뒤 차량과의 TTC 값(Tb) 보다 큰 경우에는, 상기 획득한 주변 차량과의 상대 속도(V)가 주행중인 도로의 제한 속도값(VR)보다 작은지를 판단한 후,
판단 결과, 주변 차량과의 상대 속도(V)가 주행중인 도로의 제한 속도값(VR)보다 작은 경우에는 권장 속도 변화를 "가속"으로 결정하고, 주변 차량과의 상대 속도(V)가 주행중인 도로의 제한 속도값(VR)보다 큰 경우에는 차로변경을 위한 권장 속도 변화를 "감속"으로 결정하는 것인
차로 변경 안내 시스템.
The current driving lane and the target lane for guidance on the next route are determined using GPS map information and navigation information, and the lane change direction, the number of lane changes, and the distance to the point when the lane change is completed using the current driving lane and the target lane. A global map-based lane change guide unit that calculates;
A local that acquires surrounding vehicle information using a plurality of sensors and determines recommended speed change information based on the risk of changing lanes, the surrounding vehicle information, and the current speed limit using the obtained surrounding vehicle information. A map-based lane change guide; And
An output unit for displaying the lane change direction, the risk level, the number of changes to the lane, the distance to the completion point of the lane change, and the recommended speed change information,
The local map-based lane change guide unit,
Detecting the presence of a nearby vehicle, calculating the detected distance information with the surrounding vehicle and a relative speed with the surrounding vehicle,
Using the relative speed and the distance information, TTC (Time To Collision) values with front and rear vehicles are calculated when the lane is changed, and the recommended speed change is determined by comparing the TTC values with the front and rear vehicles. ,
If the obtained TTC value (Tf) with the front vehicle is smaller than the TTC value (Tb) with the rear vehicle, and the TTC value (Tf) with the front vehicle is less than the TTC value (Tb) with the rear vehicle Determine the recommended speed change as "deceleration",
On the other hand, if the TTC value (Tf) with the vehicle is greater than the TTC value (Tb) with the vehicle behind the vehicle, the obtained relative speed (V) with the surrounding vehicle is less than the speed limit value (VR) of the driving road. After judging whether
As a result of the determination, if the relative speed (V) with the surrounding vehicle is less than the speed limit value (VR) of the road being driven, the recommended speed change is determined as "acceleration", and the relative speed (V) with the surrounding vehicle is running. If it is greater than the speed limit value (VR) of the road, the recommended speed change for lane change is determined as "deceleration".
Lane change guidance system.
상기 글로벌 맵 기반 차로 변경 안내부는 목표 차로 정보와 현재 주행 차로 정보를 이용하여 차로 변경 방향을 계산하고, 상기 목표 차로 정보와 현재 주행 차로 정보를 비교하여 차로 변경 횟수를 계산하며, 다음 경로 안내를 수행하기 위한 차로 변경 완료 시점까지의 거리를 계산하는 것
인 차로 변경 안내 시스템.
The method of claim 1,
The global map-based lane change guide unit calculates a lane change direction using target lane information and current driving lane information, calculates the number of lane changes by comparing the target lane information and current driving lane information, and performs the next route guidance. To calculate the distance to the time of completion of change of lane
In-lane change guidance system.
상기 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부는 상기 상대 속도 및 상기 거리 정보를 이용하여 차로 변경 시의 TTC(Time To Collision)를 계산한 결과를 기반으로, 차로 변경의 위험도를 분류하여 판단하는 것
인 차로 변경 안내 시스템.
The method of claim 1,
The local map-based lane change guide unit classifies and determines the risk of lane change based on a result of calculating a time to collision (TTC) when changing a lane using the relative speed and the distance information.
In-lane change guidance system.
상기 로컬 맵 기반 차로 변경 안내부는 앞, 뒤 차량과의 TTC값 중 상대적으로 작은 TTC값과 제1 기준 시간 및 제2 기준 시간을 비교하여, 상기 차로 변경 시의 위험도를 판단하는 것
인 차로 변경 안내 시스템.
The method of claim 4,
The local map-based lane change guide unit compares a relatively small TTC value among TTC values with front and rear vehicles with a first reference time and a second reference time to determine the risk of changing the lane.
In-lane change guidance system.
상기 출력부는 차로 변경 정보를 영상 출력 장치를 통해 시각적으로 표시하고, 음성으로 차로 변경 정보를 출력하는 음성 출력 장치를 더 포함하는 것
인 차로 변경 안내 시스템.
The method of claim 1,
The output unit further comprises an audio output device for visually displaying lane change information through an image output device and outputting lane change information by voice.
In-lane change guidance system.
상기 출력부는 차로 변경 상황에 따른 방향을 지시하는 화살표, 횟수를 지시하는 숫자, 화살표를 구성하는 마디의 개수 및 색을 이용하여 차로 변경 정보를 표시하고, 화살표 마디의 점멸을 통해 권장 속도 변화량과 속도 변화를 표시하는 것
인 차로 변경 안내 시스템. The method of claim 1,
The output unit displays lane change information using an arrow indicating the direction according to the lane change situation, a number indicating the number, and the number and color of the nodes constituting the arrow, and the recommended speed change amount and speed by blinking the arrow nodes. To mark change
In-lane change guidance system.
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