KR102309420B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차선을 변경하는 경우 목표 차선을 주행중인 다른 차량과의 충돌 위험도를 판단하여 차량의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정하는 기술에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 차량은, 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부, 상기 차량이 차선을 변경하려는 목표 차선에서 주행중인 타겟 차량을 감지하는 감지센서 및 상기 차량의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 상기 차량의 가속도를 결정하고, 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차선을 변경하는 경우 목표 차선을 주행중인 다른 차량과의 충돌 위험도를 판단하여 차량의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정하는 기술에 관한 것이다.
차량은, 도로나 선로를 주행하면서 사람이나 물건을 목적지까지 운반할 수 있는 장치를 의미한다. 차량은 주로 차체에 설치된 하나 이상의 차륜을 이용하여 여러 위치로 이동할 수 있다. 이와 같은 차량으로는 삼륜 또는 사륜 자동차나, 모터사이클 등의 이륜 자동차나, 건설 기계, 자전거 및 선로 상에 배치된 레일 위에서 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및 주변 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 운전자 지원 시스템의 일 측에서 차량의 차선 이탈을 방지하기 위한 보조 시스템이 개발되고 있다. 차선 이탈을 방지하기 위한 시스템으로는 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System: LKAS), 차선 이탈 경보 시스템(Lane Departure Warning System: LDWS) 등을 그 예로 들 수 있다. 여기서, 차선 유지 보조 시스템(LKAS)은 차량의 의도치 않은 차선 이탈을 감지할 경우, MDPS(Motor Driven Power Steering)를 이용한 햅틱 피드백을 수행함으로써 운전자가 차선을 유지할 수 있도록 보조하는 장치이고, 차선 이탈 경보 시스템(LDWS)은 전방 카메라 등을 이용하여 차선을 측정하고, 차량의 차선 이탈 상태를 감지할 경우 운전자에게 경보하여 안전운전을 할 수 있도록 보조하는 장치이다.
차량을 운전하는 운전자는 차량의 주행 속도를 제어할 수 있으므로, 최근에는 차량이 차선 변경을 하는 경우 차선을 변경하려는 차량의 주행 속도를 고려하여, 다른 차량과의 충돌이 확실한 경우에만 차선 이탈을 방지하는 보조 시스템이 작동하도록 제어하는 기술에 관한 개발이 요구되고 있다.
차선을 변경하려는 차량의 주행 속도를 고려하여, 차선 변경 후 다른 차량과의 충돌이 예측되는 경우에만 차선의 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량은,
차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부, 상기 차량이 차선을 변경하려는 목표 차선에서 주행중인 타겟 차량을 감지하는 감지센서 및 상기 차량의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 상기 차량의 가속도를 결정하고, 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 감지센서는, 상기 차량의 전측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제 1타겟 차량을 감지하고, 상기 차량의 후측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제 2타겟 차량을 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 1타겟 차량 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 1타겟 차량 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 주행 속도가 감소하여 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값 미만이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 2타겟 차량 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 2타겟 차량 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 주행 속도가 증가하여 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 차량의 주행 속도 및 상기 차량의 주행 차선과 상기 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 속도 및 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선 변경을 완료할 경우의 상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 거리를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 시간 및 상기 산출된 상대 거리에 기초하여, 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.
또한, 상기 감지센서는, 레이더(Radar) 및 라이더(LiDAR) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량 제어방법은,
차량이 차선을 변경하려는 목표 차선에서 주행중인 타겟 차량을 감지하고, 상기 차량의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 상기 차량의 가속도를 결정하고, 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여, 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출한다.
또한, 상기 타겟 차량을 감지하는 것은, 상기 차량의 전측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제 1타겟 차량을 감지하고, 상기 차량의 후측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제 2타겟 차량을 감지하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것은,
상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것을 포함하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 것은, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 1타겟 차량 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것은, 상기 산출된 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것을 포함하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 1타겟 차량 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 주행 속도가 감소하여 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값 미만이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 것은, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 2타겟 차량 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.
또한, 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것은, 상기 산출된 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것을 포함하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량이 상기 목표 차선의 제 2타겟 차량 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 주행 속도가 증가하여 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지된 차량의 주행 속도 및 상기 차량의 주행 차선과 상기 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간을 산출하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 속도 및 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선 변경을 완료할 경우의 상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 거리를 산출하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 산출된 시간 및 상기 산출된 상대 거리에 기초하여, 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 것을 더 포함할 수 있다.
운전자가 차량의 차선을 변경하는 경우 차량의 주행 속도를 가속하거나 감속하는 것에 따른 차량의 주행 속도를 고려하여 차선 변경 후 다른 차량과의 충돌이 예측되는 경우에만 차선의 변경을 제한함으로써, 불필요하게 차선 변경을 제한하는 것을 방지하고 안정적인 차선 이탈 방지 시스템을 구현하는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 감지센서 및 후측방 차량 감지부가 마련된 차량을 도시한 것이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 5 내지 도 7은 일 실시예에 따라 차량이 차선 변경을 하는 경우 차량의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정하는 것을 도시한 개념도이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 감지센서 및 후측방 차량 감지부가 마련된 차량을 도시한 것이고, 도 3은 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이며, 도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
이하 설명의 편의를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 차량(1)이 전진하는 방향을 전방이라고, 전방을 기준으로 좌측 방향 및 우측 방향을 구분하도록 하되, 전방이 12시 방향인 경우, 3시 방향 또는 그 주변을 우측 방향으로 정의하고, 9시 방향 또는 그 주변을 좌측 방향으로 정의하도록 한다. 전방의 반대 방향은 후방이 된다. 또한 차량(1)을 중심으로 바닥 방향을 하방이라고 하고, 반대 방향을 상방이라고 한다. 아울러 전방에 배치된 일 면을 전면, 후방에 배치된 일 면을 후면, 측방에 배치된 일 면을 측면이라고 한다. 측면 중 좌측 방향의 측면을 좌측면으로, 우측 방향의 측면은 우측면으로 정의한다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 외관을 형성하는 차체(10), 차량(1)을 이동시키는 차륜(12, 13)을 포함할 수 있다.
차체(10)는 엔진 등과 같이 차량(1)에 구동에 필요한 각종 장치를 보호하는 후드(11a), 실내 공간을 형성하는 루프 패널(11b), 수납 공간이 마련된 트렁크 리드(11c), 차량(1)의 측면에 마련된 프런트 휀더(11d)와 쿼터 패널(11e)을 포함할 수 있다. 또한, 차체(11)의 측면에는 차체와 흰지 결합된 복수 개의 도어(15)가 마련될 수 있다.
후드(11a)와 루프 패널(11b) 사이에는 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도우(19a)가 마련되고, 루프 패널(11b)과 트렁크 리드(11c) 사이에는 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도우(19b)가 마련될 수 있다. 또한, 도어(15)의 상측에는 측면의 시야를 제공하는 측면 윈도우(19c)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방에는 차량(1)의 진행 방향으로 조명을 조사하는 헤드램프(15, Headlamp)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방, 후방에는 차량(1)의 진행 방향을 지시하기 위한 방향지시램프(16, Turn Signal Lamp)가 마련될 수 있다.
차량(1)은 방향지시램프(16)의 점멸하여 그 진행방향으로 표시할 수 있다. 또한, 차량(1)의 후방에는 테일램프(17)가 마련될 수 있다. 테일램프(17)는 차량(1)의 후방에 마련되어 차량(1)의 기어 변속 상태, 브레이크 동작 상태 등을 표시할 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 촬영부(350)가 마련될 수 있다. 촬영부(350)는 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 차량(1)의 주변 영상을 촬영할 수 있으며, 차량(1) 주변의 대상체를 감지할 수 있고, 나아가 대상체의 종류 및 위치 정보를 획득할 수 있다. 차량(1) 주변에서 촬영될 수 있는 대상체는 다른 차량, 보행자, 자전거 등을 포함할 수 있으며 이외에도 움직이는 물체 또는 정지한 각종 장애물이 포함될 수 있다.
촬영부(350)는 차량(1) 주변의 대상체를 촬영하여 영상 인식을 통해 촬영된 대상체의 형태를 판별함으로써 대상체의 종류를 감지할 수 있고, 감지한 정보를 제어부(100)에 전달할 수 있다.
도 3에는 촬영부(350)가 룸미러(340) 주변에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 촬영부(350)가 마련되는 위치에는 제한이 없으며 차량(1) 내부 또는 외부를 촬영하여 영상 정보를 획득할 수 있는 위치면 어디든 장착될 수 있다.
촬영부(350)는 적어도 하나의 카메라(camera)를 포함할 수 있고, 좀 더 정확한 영상을 촬영하기 위해 3차원 공간 인식 센서 및 레이더 센서 및 초음파 센서 등이 이에 포함될 수 있다.
3차원 공간 인식 센서로는 KINECT(RGB-D 센서), TOF(Structured Light Sensor), 스테레오 카메라(Stereo Camera) 등이 사용될 수 있으며 이에 한정되지 않고 이와 유사한 기능을 할 수 있는 다른 장치들도 포함되어 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(1)에는 차량의 전방에 위치하는 대상체를 감지하여 감지된 대상체의 위치 정보 및 주행 속도 정보 중 적어도 하나를 획득하는 감지센서(200)가 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 감지센서(200)는 차량(1)을 기준으로 차량(1) 주변에 위치하는 대상체의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 즉, 감지센서(200)는 대상체가 이동함에 따라 변경되는 좌표 정보를 실시간으로 획득할 수 있으며, 차량(1)과 대상체 사이의 거리를 감지할 수 있다.
후술할 바와 같이, 제어부(100)는 감지센서(200)가 획득한 대상체의 위치 정보 및 속도 정보를 이용하여 차량(1)과 대상체간의 상대 거리 및 차량(1)과 대상체간의 상대 속도를 산출할 수 있고, 이에 기초하여 차량(1)과 대상체의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출할 수 있다.
감지센서(200)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 전방, 측방 또는 전측방의 물체, 일례로 다른 차량을 인식할 수 있는 적절한 위치에 설치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 감지센서(200)는 차량(1)의 전방과, 차량(1)의 좌측방(左側方) 및 전방 사이의 방향(이하 좌전측방), 차량(1)의 우측방(右側方) 및 전방 사이의 방향(이하 우전측방) 모두에 위치하는 물체를 인식할 수 있도록 차량(1)의 전방, 좌측 및 우측 모두에 설치되어 있을 수 있다.
예를 들어, 제 1감지센서(200a)는 라디에이터 그릴(6)의 일부분, 일례로 내측에 설치될 수 있으며 전방에 위치하는 차량을 감지할 수 있는 위치라면 차량(1)의 어느 위치에도 설치될 수 있다. 또한, 제 2감지센서(200b)는 차량(1)의 좌측면에 마련될 수 있고, 제 3감지센서(200c)는 차량(1)의 우측면에 마련될 수 있다.
감지센서(200) 는, 전자기파나 레이저광 등을 이용하여 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 다른 차량이 존재하거나 접근하는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 감지센서(200)는 차량(1)이 주행 중인 차선의 우측 차선에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 주행 중인 차선의 우측 차선에서 다른 차량이 주행중인 경우 다른 차량이 차량(1)의 우전측방에 위치하는 경우, 제 3감지센서(200c)는 차량(1)의 우전측방에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 제 3감지센서(200c)는 차량(1)의 우전측방에서 주행중인 다른 차량을 감지하여 다른 차량의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
마찬가지로, 감지센서(200)는 차량(1)이 주행 중인 차선의 좌측 차선에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 주행 중인 차선의 좌측 차선에서 다른 차량이 주행중인 경우 다른 차량이 차량(1)의 좌전측방에 위치하는 경우, 제 2감지센서(200b)는 차량(1)의 좌전측방에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 제 2감지센서(200b)는 차량(1)의 좌전측방에서 주행중인 다른 차량을 감지하여 다른 차량의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
감지센서(200)는 차량(1)의 후방, 측방, 또는 측방 및 후방 사이의 방향(이하 후측방)에 존재하거나 이 방향으로 접근하는 보행자나 다른 차량을 감지하는 후측방 감지센서(201)를 포함할 수 있다.
후측방 감지센서(201)는, 도 2에 도시된 바와 같이 측방, 후방 또는 후측방의 물체, 일례로 다른 차량을 인식할 수 있는 적절한 위치에 설치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 후측방 감지센서(201)는, 차량(1)의 좌측방(左側方) 및 후방 사이의 방향(이하 좌후측방)과, 차량(1)의 우측방(右側方) 및 후방 사이의 방향(이하 우후측방) 양자 모두로부터 물체를 인식할 수 있도록 차량(1)의 좌측 및 우측 모두에 설치되어 있을 수 있다. 예를 들어 제1 후측방 감지센서(201a) 또는 제2 후측방 감지센서(201b)는 차량(1)의 좌측면에 마련되고, 제3 후측방 감지센서(201c) 또는 제4 후측방 감지센서(201d)는 차량(1)의 우측면에 마련될 수 있다.
또한, 일 실시예에 의하면, 후측방 감지센서(201)는, 차량을 적절하게 인식할 수 있도록 여러 위치에 설치될 수도 있다. 예를 들어 제1 후측방 감지센서(201a) 및 제2 후측방 감지센서(201b)는 각각 차량(1)의 좌측 씨 필러 및 차량(1)의 좌측 후방 펜더에 설치되어, 개별적으로 보행자 또는 다른 차량의 존재 또는 접근 여부를 인식할 수 있다. 마찬가지로 제3 후측방 감지센서(201c) 또는 제4 후측방 감지센서(201d)는 각각 차량(1)의 우측 씨 필러 및 차량(1)의 우측 후방 펜더에 설치되어, 개별적으로 다른 차량의 존재 여부를 인식할 수 있다. 후측방 감지센서(201)의 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 설계자가 고려할 수 있는 차량(1)의 다양한 위치, 일례로 차량(1)의 후면등 주변 등에 후측방 감지센서(201)가 설치될 수도 있다.
후측방 감지센서(201)는 차량(1)이 주행 중인 차선의 우측 차선 후방에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 주행 중인 차선의 우측 차선에서 다른 차량이 주행중인 경우 다른 차량이 차량(1)의 우후측방에 위치하는 경우, 제 3 후측방 감지센서(201c) 또는 제4 후측방 감지센서(201d)는 차량(1)의 우후측방에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 제 3 후측방 감지센서(201c) 또는 제4 후측방 감지센서(201d)는 차량(1)의 우후측방에서 주행중인 다른 차량을 감지하여 다른 차량의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
마찬가지로, 후측방 감지센서(201)는 차량(1)이 주행 중인 차선의 좌측 차선 후방에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 주행 중인 차선의 좌측 차선에서 다른 차량이 주행중인 경우 다른 차량이 차량(1)의 좌후측방에 위치하는 경우, 제 1 후측방 감지센서(201a) 또는 제2 후측방 감지센서(201b)는 차량(1)의 좌후측방에서 주행중인 다른 차량을 감지할 수 있다. 제 1 후측방 감지센서(201a) 또는 제 2 후측방 감지센서(201b)는 차량(1)의 좌후측방에서 주행중인 다른 차량을 감지하여 다른 차량의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
감지센서(200)는, 전자기파나 레이저광 등을 이용하여 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 다른 차량이 존재하거나 접근하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 감지센서(200)는 마이크로파나 밀리미터파와 같은 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선 등을 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 방사하고, 이 방향에 위치한 물체에서 반사 또는 산란된 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선을 수신함으로써 물체의 존재 여부를 판단할 수도 있다. 이 경우 감지센서(200)는, 방사된 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선 등이 되돌아 오는 시간을 이용하여 물체의 거리 또는 주행하는 다른 차량의 속도를 더 판단할 수도 있다.
또한 실시예에 따라서 감지센서(200)는 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방의 물체에서 반사 또는 산란된 가시 광선을 수신하여 물체의 존재 여부를 판단할 수도 있다. 상술한 바와 같이 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파, 적외선 및 가시광선 중 어느 것을 이용하냐에 따라서 전방 또는 후방에 위치한 다른 차량에 대한의 인식 거리가 달라질 수 있고, 날씨나 조도가 인식 여부에 영향을 미칠 수 있다.
이를 이용하여, 차량(1)이 소정의 차로를 따라 소정 방향으로 주행할 때, 차량(1)의 제어부(100)는, 차량(1)의 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 존재하면서 다른 차로를 주행하는 다른 차랑의 존재 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 감지센서(200)는 마이크로파나 밀리미터파와 같은 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선 등을 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 방사하고, 이 방향에 위치한 물체에서 반사 또는 산란된 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선을 수신함으로써 물체의 존재 여부를 판단할 수도 있다. 이 경우 감지센서(200)는, 방사된 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선 등이 되돌아 오는 시간을 이용하여 차량(1)과 다른 대상체와의 거리 또는 이동하는 다른 대상체의 속도를 더 판단할 수도 있다.
또한 실시예에 따라서 감지센서(200)는 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방의 물체에서 반사 또는 산란된 가시 광선을 수신하여 물체의 존재 여부를 판단할 수도 있다. 상술한 바와 같이 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파, 적외선 및 가시광선 중 어느 것을 이용하냐에 따라서 전방 또는 후방에 위치한 다른 대상체에 대한 인식 거리가 달라질 수 있고, 날씨나 조도가 인식 여부에 영향을 미칠 수 있다.
이를 이용하여, 차량(1)이 소정의 차로를 따라 소정 방향으로 주행할 때, 차량(1)의 제어부(100)는, 차량(1)의 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 존재하면서 이동 중인 다른 대상체의 존재 여부를 판단하고 대상체의 위치 정보 및 대상체의 속도 정보를 획득할 수 있다.
감지센서(200)는, 예를 들어, 밀리미터파나 마이크로파를 이용하는 레이더(Radar), 펄스 레이저광을 이용하는 라이더(Light Detection And Ranging; LiDAR), 가시 광선을 이용하는 비젼, 적외선을 이용하는 적외선 센서 또는 초음파를 이용하는 초음파 센서 등과 같은 각종 장치를 이용하여 구현될 수 있다. 감지센서(200)는, 이들 중 어느 하나만을 이용하여 구현될 수도 있고, 이들을 복합적으로 조합하여 구현될 수도 있다. 하나의 차량(1)에 복수의 감지센서(200)가 마련된 경우, 각각의 감지센서(200)는 동일한 장치를 이용하여 구현될 수도 있고, 또는 다른 장치를 이용하여 구현될 수도 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 장치 및 조합을 이용하여 감지센서(200)는 구현 가능하다.
도 3을 참조하면, 차량 실내(300)에는, 운전석(301)과, 보조석(302)과, 대시 보드(310)와, 운전대(320)와 계기판(330)이 마련된다.
대시 보드(310)는, 차량(1)의 실내와 엔진룸을 구획하고, 운전에 필요한 각종 부품이 설치되는 패널을 의미한다. 대시 보드(310)는 운전석(301) 및 보조석(302)의 전면 방향에 마련된다. 대시 보드(310)는 상부 패널, 센터페시아(311) 및 기어 박스(315) 등을 포함할 수 있다.
대시 보드의 상부 패널에는 디스플레이부(303)가 설치될 수 있다. 디스플레이부(303)는 차량(1)의 운전자나 동승자에게 화상으로 다양한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 디스플레이부(303)는, 지도, 날씨, 뉴스, 각종 동영상이나 정지 화상, 차량(1)의 상태나 동작과 관련된 각종 정보, 일례로 공조 장치에 대한 정보 등 다양한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 또한 디스플레이부(303)는, 위험도에 따른 경고를 운전자나 동승자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 차량(1)이 차로를 변경하는 경우, 위험도에 따라 상이한 경고를 운전자 등에게 제공할 수 있다. 디스플레이부(303)는, 통상 사용되는 내비게이션 장치를 이용하여 구현될 수도 있다.
디스플레이부(303)는, 대시 보드(310)와 일체형으로 형성된 하우징 내부에 설치되어, 디스플레이 패널만이 외부에 노출되도록 마련된 것일 수 있다. 또한 디스플레이부(303)는, 센터페시아(311)의 중단이나 하단에 설치될 수도 있고, 윈드 실드(미도시)의 내측면이나 대시 보드(310)의 상부면에 별도의 지지대(미도시)를 이용하여 설치될 수도 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 위치에 디스플레이부(303)가 설치될 수도 있다.
대시 보드(310)의 내측에는 프로세서, 통신 모듈, 위성 항법 장치 수신 모듈, 저장 장치 등과 같은 다양한 종류의 장치가 설치될 수 있다. 차량에 설치된 프로세서는 차량(1)에 설치된 각종 전자 장치를 제어하도록 마련된 것일 수 있으며, 상술한 바와 같이 제어부(100)의 기능을 수행하기 위해 마련된 것일 수 있다. 상술한 장치들은 반도체칩, 스위치, 집적 회로, 저항기, 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 인쇄 회로 기판 등과 같은 다양한 부품을 이용하여 구현될 수 있다.
센터페시아(311)는 대시보드(310)의 중앙에 설치될 수 있으며, 차량과 관련된 각종 명령을 입력하기 위한 입력부(318a 내지 318c)가 마련될 수 있다. 입력부(318a 내지 318c)는 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현된 것일 수 있다. 운전자는 입력부(318a 내지 318c)를 조작함으로써 차량(1)의 각종 동작을 제어할 수 있다.
기어 박스(315)는 센터페시아(311)의 하단에 운전석(301) 및 보조석(302)의 사이에 마련된다. 기어 박스(315)에는, 기어(316), 수납함(317) 및 각종 입력부(318d 내지 318e) 등이 마련될 수 있다. 입력부(318d 내지 318e)는 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현될 수 있다. 수납함(317) 및 입력부(318d 내지 318e)는 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
대시 보드(310)의 운전석 방향에는 운전대(320)와 계기판(instrument panel, 330)이 마련된다.
운전대(320)는 운전자의 조작에 따라 소정의 방향으로 회전 가능하게 마련되고, 운전대(320)의 회전 방향에 따라서 차량(1)의 앞 바퀴 또는 뒤 바퀴가 회전함으로써 차량(1)이 조향될 수 있다. 운전대(320)에는 회전 축과 연결되는 스포크(321)와 스포크(321)와 결합된 스티어링 휠(322)이 마련된다. 스포크(321)에는 각종 명령을 입력하기 위한 입력 수단이 마련될 수도 있으며, 입력 수단은 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현될 수 있다. 스티어링 휠(322)은 운전자의 편의를 위하여 원형의 형상을 가질 수 있으나, 스티어링 휠(322)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 스포크(321) 및 스티어링 휠(322) 중 적어도 하나의 내측에는 진동부(도 4의 201, vibrating unit)가 설치되어, 외부의 제어에 따라 스포크(321) 및 스티어링 휠(322) 중 적어도 하나가 소정의 강도로 진동하게 할 수 있다. 실시예에 따라서 진동기는 외부의 제어 신호에 따라 다양한 강도로 진동할 수 있으며, 이에 따라 스포크(321) 및 스티어링 휠(322) 중 적어도 하나는 외부의 제어 신호에 따라 다양한 강도로 진동할 수 있다. 차량(1)은 이를 이용하여 햅틱 경고를 운전자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 스포크(321) 및 스티어링 휠(322) 중 적어도 하나는, 차량(1)이 차로를 변경할 때 결정된 위험도에 상응하는 정도로 진동함으로써 다양한 경고를 운전자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 위험도의 수준이 높으면 높을수록 스포크(321) 및 스티어링 휠(322) 중 적어도 하나는 더욱 강하게 진동하여 운전자에게 높은 수준의 경고를 제공할 수 있다.
또한, 운전대(320)의 뒤쪽으로 방향 지시등 입력부(318f)가 마련될 수 있다. 사용자는 차량(1)의 주행중 방향 지시등 입력부(318f)를 통해 주행 방향 또는 차로를 변경하는 신호를 입력할 수 있다.
계기판(330)은 차량(1)의 속도나, 엔진 회전수나, 연료 잔량이나, 엔진 오일의 온도나, 방향 지시등의 점멸 여부나, 차량 이동 거리 등 차량에 관련된 각종 정보를 운전자에게 제공할 수 있도록 마련된다. 계기판(330)은 조명등이나 눈금판 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 실시예에 따라서 디스플레이 패널을 이용하여 구현될 수도 있다. 계기판(330)이 디스플레이 패널을 이용하여 구현된 경우, 계기판(330)은 상술한 정보 이외에도 연비나, 차량(1)에 탑재된 각종 기능의 수행 여부 등과 같이 보다 다양한 정보를 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다. 계기판(330)은 차량(1)의 위험도에 따라 서로 상이한 경고를 출력하여 운전자에게 제공할 수도 있다. 구체적으로 계기판(330)은 차량(1)이 차로를 변경하는 경우, 결정된 위험도에 따라 상이한 경고를 운전자에게 제공할 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 차량(1)의 조향을 제어하는 조향 장치(60), 운전자가 운전하는 차량(1)의 주행 속도를 조절하는 속도 조절부(70), 차량(1)의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부(80), 차량(1)의 제어와 관련된 데이터를 저장하는 저장부(90), 차량(1)의 각 구성을 제어하고 차량(1)의 주행 속도를 제어하는 제어부(100)를 포함할 수 있다.
조향 장치(60)는 운전자의 조향 조작을 감지하기 위한 조향 감지부(61) 및 차량(1)의 조향을 보조하도록 보조 조향 토크를 발생시키는 조향 액추에이터부(62)를 포함할 수 있다.
조향 감지부(61)는 스티어링 휠(322)이나 스티어링 휠(322)과 연결된 회전축 상에 마련되어, 운전자의 스티어링 휠(322) 조작에 따른 조향 입력을 감지하고 조향각(streering angle) 및 조향토크(streering torque)을 검출하여 제어부(100)에 전달한다. 조향 감지부(61)는 조향각을 검출하기 위한 조향각 센서와 조향토크를 검출하기 위한 조향토크 센서로 이루어질 수 있다.
조향 액추에이터부(62)는 차량(1)의 주행 안정성을 보조하기 위한 보조 조향 토크를 발생시키는 역할을 하며, 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)와 모터구동 조향장치(MDPS: Motor Driven Power Steering)일 수 있다.
속도 조절부(70)는 운전자가 운전하는 차량(1)의 속도를 조절할 수 있다. 속도 조절부(70)는 엑셀레이터 구동부(71)와 브레이크 구동부(72)를 포함할 수 있다.
엑셀레이터 구동부(71)는 제어부(100)의 제어 신호를 받아 엑셀레이터를 구동하여 차량(1)의 속도를 증가시키고, 브레이크 구동부(72)는 제어부(100)의 제어 신호를 받아 브레이크를 구동하여 차량(1)의 속도를 감소시킬 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)과 다른 대상체간의 거리와 저장부(90) 저장되어 있는 미리 정해진 기준 거리에 기초하여 차량(1)과 다른 대상체간의 거리가 증가하거나 감소하도록 차량(1)의 주행 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
또한, 제어부(100)는 차량(1)과 대상체간의 상대 거리 및 상대 속도에 기초하여 차량(1)과 대상체간의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있고, 산출한 충돌 예상 시간에 기초하여 차량(1)의 주행 속도를 제어하는 신호를 속도 조절부(70)로 송출할 수 있다.
속도 조절부(70)는 제어부(100)의 통제하에 차량(1)의 주행 속도를 조절할 수 있는데, 차량(1)과 다른 대상체와의 충돌 위험도가 높은 경우에는 차량(1)의 주행 속도를 감소시킬 수 있다.
속도 감지부(80)는 제어부(100)의 통제하에 운전자가 운전하는 차량(1)의 주행 속도를 감지할 수 있다. 즉, 차량(1)의 휠이 회전하는 속도 등을 이용하여 주행 속도를 감지할 수 있는데, 주행 속도의 단위는 [kph]로 나타낼 수 있으며, 단위 시간(h) 당 이동한 거리(km)로 나타낼 수 있다.
저장부(90)는 차량(1)의 제어와 관련된 각종 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 차량(1)의 주행 속도, 주행 거리 및 주행 시간에 관한 정보를 저장할 수 있고 촬영부(350)에 의해 감지된 대상체의 종류 및 위치 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(90)는 감지센서(200)가 감지한 대상체의 위치 정보 및 속도 정보를 저장할 수 있고, 이동중인 대상체의 실시간으로 변경되는 좌표 정보, 차량(1)과 대상체와의 상대 거리 및 상대 속도에 대한 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(90)는 일 실시예에 따른 차량(1)을 제어하기 위한 수식 및 제어 알고리즘과 관련된 데이터를 저장할 수 있고, 제어부(100)는 이러한 수식 및 제어 알고리즘에 따라 차량(1)을 제어하는 제어 신호를 송출할 수 있다.
이러한 저장부(90)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부(90)는 제어부(100)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 제어부(100)가 마련될 수 있다. 제어부(100)는 차량(1)의 동작과 관련된 각 구성에 대해 전자적 제어를 수행할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 일 실시예에 따라 차량이 차선 변경을 하는 경우 차량의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정하는 것을 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 차량(1)이 주행중인 차선의 우측 차선으로 차선 변경을 하는 경우 운전자는 차량(1)의 현재 주행 속도를 유지하면서 차선 변경을 할 수 있고 주행 속도를 증가 시키거나 감소시킬 수도 있다.
즉, 운전자의 의도에 의해 차량(1)의 차선 변경 시 차량(1)의 주행 속도가 달라질 수 있으나 기존의 차선 이탈 방지 시스템에 의한 경우에는 운전자의 의도에 의해 차량(1)의 주행 속도가 달라지는 것이 반영되지 않고, 차량(1)의 현재 주행 속도만 고려하여 차선 이탈 방지 제어를 수행하였다.
따라서, 차량(1)이 목표 차선으로 차선을 변경하는 경우 운전자가 목표 차선에 주행중인 다른 차량을 고려하여 차량(1)의 주행 속도를 증가시키거나 감소시킴으로써 다른 차량과의 충돌을 방지할 수 있음에도 불필요하게 차선 이탈 방지 시스템이 동작하여 운전자의 의도에 반하게 되는 문제점이 있었다.
개시된 일 실시예에 의한 차량(1) 및 그 제어방법에 의한 경우, 차량(1)의 차선 변경 시 차량(1)의 주행 속도 변화량에 따른 차량(1)의 가속도에 기초하여 차량(1)와 다른 차량의 충돌 예상 시간을 산출하고, 그에 따라 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정할 수 있다.
도 5를 참고하면, 차량(1)의 주행 중에 감지센서(200)는 차량(1)이 주행중인 차선의 우측 차선에서 주행하는 타겟 차량(2)을 감지할 수 있다. 마찬가지로, 차량(1)이 주행중인 차선의 좌측 차선에서 주행하는 타겟 차량(2)도 감지할 수 있다.
구체적으로, 차량(1)의 우전측방에서 목표 차선을 주행 중인 제 1타겟 차량(2a)이 존재하는 경우 차량(1)의 제 3감지센서(200c)는 제 1타겟 차량(2a)을 감지하여 제 1타겟 차량(2a)의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
차량(1)의 운전자가 주행중인 차량(1)의 차선을 변경하기 위해 스티어링 휠(322)을 조작하는 경우, 조향 감지부(61)는 운전자의 스티어링 휠(322) 조작에 따른 조향 입력을 감지하고 조향각 및 조향토크를 검출하여 제어부(100)에 전달할 수 있다. 제어부(100)는 조향 감지부(61)로부터 전달 받은 신호에 기초하여 차량(1)이 주행중인 차선을 변경하기 위해 조향을 수행함을 판단할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량(1)이 차선을 변경하려는 목표 차선을 주행 중인 제 1타겟 차량(2a)의 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 차선 변경을 하는 차량(1)의 주행 속도 및 제 1타겟 차량(2a)의 주행 속도에 기초한 상대 속도 또는 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리에 따라 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)이 달라질 수 있다.
차량(1)이 제 1타겟 차량(2a)의 후방으로 차선 변경을 하는 경우 주행 속도가 증가하거나 감소함에 따라 목표 차선에서 차량(1)의 위치가 달라질 수 있다.
즉, 차량(1)이 주행 속도를 증가시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에 근접한 제 1영역(Z1)에서 차선 변경이 완료될 수 있다. 또한, 차량(1)이 현재 주행속도를 유지하면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에서 제 1영역(Z1)보다 더 후방에 위치하는 제 2영역(Z2)에서 차선 변경이 완료될 수 있다. 차량(1)이 주행 속도를 감소시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에서 제 2영역(Z2)보다 더 후방에 위치하는 제 3영역(Z3)에서 차선 변경이 완료될 수 있다.
차량(1)이 차선 변경을 하기 위한 목표 차선의 제 1영역(Z1) 내지 제 3영역(Z3)의 위치는 차량(1)의 차선 변경 시 주행 속도 및 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)과의 거리에 따라 달라질 수 있다.
차량(1)이 차선 변경을 하는 경우 목표 차선을 주행중인 제 1타겟 차량(2a) 후방의 제 1영역(Z1), 제 2영역(Z2), 제 3영역(Z3) 중 어디에서 차선 변경이 완료 되는지에 따라 제 1타겟 차량(2a)과의 충돌 위험도가 달라질 수 있다.
차량(1)이 차선 변경을 하면서 차량(1)의 주행 속도를 증가시키면 차선 변경 시 차량(1)의 가속도는 양의 값을 갖는다. 이 경우에는 차량(1)이 제 1타겟 차량(2a)의 후방에 근접한 위치로 차선 변경을 하게 되므로 차선 변경 후 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 위험도가 증가한다.
반면, 차량(1)이 차선 변경을 하면서 차량(1)의 주행 속도를 감소시키면 차선 변경 시 차량(1)의 가속도는 음의 값을 갖는다. 이 경우에는 차량(1)이 제 1타겟 차량(2a)의 후방과 비교적 떨어진 위치로 차선 변경을 하게 되므로 차선 변경 후 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 위험도가 감소한다.
제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 차량(1)의 가속도를 결정할 수 있고, 결정된 차량(1)의 가속도에 기초하여 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.
구체적으로, 제어부(100)는 차량(1)의 현재 주행 속도 및 차량(1)이 현재 주행중인 주행 차선과 차선을 변경하려는 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여 차량(1)이 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간(t)을 수학식 1에 따라 산출할 수 있다.
Figure 112017021676015-pat00001
여기서, y는 차량(1)이 현재 주행중인 차선의 중심과 차선을 변경하려는 목표 차선의 중심 사이의 횡방향 거리, VXE는 차량(1)의 현재 주행 속도,
Figure 112017021676015-pat00002
는 헤딩 앵글(heading angle)이다. 헤딩 앵글은 차선의 종방향에 대한 차량(1)의 주행 방향의 각도(rad)를 의미한다. 즉, 헤딩 앵글은 차량(1)이 현재 주행하는 종방향을 기준으로 차선 변경을 할 때 차량(1)의 변경된 각도를 의미한다. 또한,
Figure 112017021676015-pat00003
는 요레이트(yaw rate)를 의미하며 단위는 [rad/s]이다.
제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 차량(1)의 가속도를 결정할 수 있다. 제어부(100)는 결정된 차량(1)의 가속도(aE) 및 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 종방향 상대 속도(VXrel)에 기초하여 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리(Xrel)를 수학식 2에 따라 산출할 수 있다. 이 때, 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경 시 결정되는 차량(1)의 가속도에 기초하여 차선 변경 완료 시 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 종방향 상대 속도(VXrel)를 결정할 수 있다.
Figure 112017021676015-pat00004
즉, 차량(1)이 차선을 변경하는 경우 차량(1)의 주행 속도가 증가하거나 감소함에 따라 차선 변경시의 차량(1)의 가속도가 결정되고, 그에 기초하여 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우에 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리(Xrel)가 예측될 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)이 차선을 변경하는 경우에 결정된 차량(1)의 가속도(aE), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리(Xrel), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 종방향 상대 속도(VXrel) 및 차량(1)이 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간(t)에 기초하여, 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 예상 시간(TTC)을 수학식 3에 따라 산출할 수 있다.
Figure 112017021676015-pat00005
즉, 차량(1)이 차선을 변경하는 경우 차량(1)의 주행 속도가 증가하거나 감소함에 따라 차선 변경시의 차량(1)의 가속도가 결정되고, 목표 차선에서 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)과의 상대 거리(Xrel)가 달라질 수 있다.
제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정할 수 있다.
즉, 수학식 3에 따라 산출된 충돌 예상 시간이 저장부(90)에 미리 저장된 값 이하인지 또는 미리 저장된 값 초과인지에 따라 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정할 수 있다.
제어부(100)는 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다.
즉, 도 5를 참조하면 차량(1)이 주행 속도를 증가시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에 근접한 제 1영역(Z1)에서 차선 변경이 완료될 수 있는데, 제 1영역(Z1)에서 차선 변경이 완료되면 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리(Xrel)는 더 짧아지고, 결과적으로 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 예상 시간은 짧아지게 된다.
충돌 예상 시간이 미리 정해진 값보다 짧으면 차량(1)이 차선을 변경한 후 충돌 위험이 큰 것이므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있고, 송출된 신호에 따라 조향 장치(60)는 차량(1)의 차선 변경을 위한 조향을 제한하여 차량(1)의 차선 변경을 방지할 수 있다.
이 때, 산출된 충돌 예상 시간과 비교하는 미리 정해진 기준 값은 설정에 따라 구간이 나뉠 수 있다.
즉, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 1기준 값 이하이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료한 후 제 1타겟 차량(2a)과 충돌할 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 차량이 주행 속도를 증가시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에 근접한 제 1영역(Z1)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 1기준 값 이하이므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
또한, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 1기준 값 초과이고 제 2기준 값 이하이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료한 후 제 1타겟 차량(2a)과 충돌 위험성이 높은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 역시 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 차량(1)이 현재 주행 속도를 유지하면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에서 제 1영역(Z1)보다 더 후방에 위치하는 제 2영역(Z2)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 1기준 값 초과이고 제 2기준 값 이하이므로 제어부(100)는 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)이 충돌 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이 경우 역시 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
반면, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 2기준 값 초과이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료해도 제 1타겟 차량(2a)과 충돌 위험성이 없는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에는 제어부(100)가 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는다.
상술한 바와 같이, 차량(1)이 주행 속도를 감소시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에서 제 2영역(Z2)보다 더 후방에 위치하는 제 3영역(Z3)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 2기준 값 초과이므로 제어부(100)는 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 위험성이 없는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이 경우에는 제어부(100)가 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지되지 않는다.
이 때, 제 1기준 값은 제 2기준 값보다 작은 값으로 예를 들어, 제 1기준 값은 0초이고 제 2기준 값은 1.5초일 수 있다.
또한, 제어부(100)는 차량(1)이 목표 차선의 제 1타겟 차량(2a) 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 차량(1)의 주행 속도가 감소하여 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 미만이면 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는다.
즉, 차량(1)의 차선 변경 시 차량(1)의 주행 속도가 감소하면 차량(1)의 가속도가 음의 값이 되고 그 경우에는 차량(1)의 차선 변경이 제 3영역(Z3)에서 완료되므로 제 1타겟 차량(2a)과 충돌 위험성이 낮으므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선을 변경하는 신호를 송출하지 않는다.
도 6을 참고하면, 차량(1)의 주행 중에 감지센서(200)는 차량(1)이 주행중인 차선의 우측 차선에서 주행하는 타겟 차량(1)을 감지할 수 있다. 마찬가지로, 차량(1)이 주행중인 차선의 좌측 차선에서 주행하는 타겟 차량(2)도 감지할 수 있다.
구체적으로, 차량(1)의 우후측방에서 목표 차선을 주행 중인 제 2타겟 차량(2b)이 존재하는 경우 차량(1)의 제 3후측방 감지센서(201c)는 제 2타겟 차량(2b)을 감지하여 제 2타겟 차량(2b)의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 차량(1)이 차선을 변경하려는 목표 차선을 주행 중인 제 2타겟 차량(2b)의 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 차선 변경을 하는 차량(1)의 주행 속도 및 제 2타겟 차량(2b)의 주행 속도에 기초한 상대 속도 또는 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 상대 거리에 따라 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 예상 시간이 달라질 수 있다.
차량(1)이 제 2타겟 차량(2b)의 전방으로 차선 변경을 하는 경우 주행 속도가 증가하거나 감소함에 따라 목표 차선에서 차량(1)의 위치가 달라질 수 있다.
즉, 차량(1)이 주행 속도를 감소시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에 근접한 제 6영역(Z6)에서 차선 변경이 완료될 수 있다. 또한, 차량(1)이 현재 주행 속도를 유지하면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에서 제 6영역(Z6)보다 저 전방에 위치하는 제 5영역(Z5)에서 차선 변경이 완료될 수 있다. 차량(1)이 주행 속도를 증가시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에서 제 5영역(Z5)보다 저 전방에 위치하는 제 4영역(Z4)에서 차선 변경이 완료될 수 있다.
차량(1)이 차선 변경을 하기 위한 목표 차선의 제 4영역(Z4) 내지 제 6영역(Z6)의 위치는 차량(1)의 차선 변경 시 주행 속도 및 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)과의 거리에 따라 달라질 수 있다.
차량(1)이 차선 변경을 하는 경우 목표 차선을 주행중인 제 2타겟 차량(2b) 전방의 제 4영역(Z4), 제 5영역(Z5), 제 6영역(Z6) 중 어디에서 차선 변경이 완료 되는지에 따라 제 2타겟 차량(2b)과의 충돌 위험도가 달라질 수 있다.
차량(1)이 차선 변경을 하면서 차량(1)의 주행 속도를 감소시키면 차선 변경 시 차량(1)의 가속도는 음의 값을 갖는다. 이 경우에는 차량(1)이 제 2타겟 차량(2b)의 전방에 근접한 위치로 차선 변경을 하게 되므로 차선 변경 후 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 위험도가 증가한다.
반면, 차량(1)이 차선 변경을 하면서 차량(1)의 주행 속도를 증가시키면 차선 변경 시 차량(1)의 가속도는 양의 값을 갖는다. 이 경우에는 차량(1)이 제 2타겟 차량(2b)의 전방과 비교적 떨어진 위치로 차선 변경을 하게 되므로 차선 변경 후 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 위험도가 감소한다.
제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 차량(1)의 가속도를 결정할 수 있고, 결정된 차량(1)의 가속도에 기초하여 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.
도 5에서 설명한 바와 같은 방식으로 제어부(100)는 차량(1)의 현재 주행 속도 및 차량(1)이 현재 주행중인 주행 차선과 차선을 변경하려는 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여 차량(1)이 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간(t)을 수학식 1에 따라 산출할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 차량(1)의 가속도를 결정할 수 있다. 제어부(100)는 결정된 차량(1)의 가속도(aE) 및 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 종방향 상대 속도(VXrel)에 기초하여 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 상대 거리(Xrel)를 수학식 2에 따라 산출할 수 있다. 이 때, 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경 시 결정되는 차량(1)의 가속도에 기초하여 차선 변경 완료 시 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 종방향 상대 속도(VXrel)를 결정할 수 있다.
즉, 차량(1)이 차선을 변경하는 경우 차량(1)의 주행 속도가 증가하거나 감소함에 따라 차선 변경시의 차량(1)의 가속도가 결정되고, 그에 기초하여 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우에 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 상대 거리(Xrel)가 예측될 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)이 차선을 변경하는 경우에 결정된 차량(1)의 가속도(aE), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 상대 거리(Xrel), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 종방향 상대 속도(VXrel) 및 차량(1)이 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간(t)에 기초하여, 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 예상 시간(TTC)을 수학식 3에 따라 산출할 수 있다.
즉, 차량(1)이 차선을 변경하는 경우 차량(1)의 주행 속도가 증가하거나 감소함에 따라 차선 변경시의 차량(1)의 가속도가 결정되고, 목표 차선에서 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)과의 상대 거리(Xrel)가 달라질 수 있다.
제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정할 수 있다.
즉, 수학식 3에 따라 산출된 충돌 예상 시간이 저장부(90)에 미리 저장된 값 이하인지 또는 미리 저장된 값 초과인지에 따라 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호의 송출 여부를 결정할 수 있다.
제어부(100)는 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다.
즉, 도 6을 참조하면 차량(1)이 주행 속도를 감소시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에 근접한 제 6영역(Z6)에서 차선 변경이 완료될 수 있는데, 제 6영역(Z6)에서 차선 변경이 완료되면 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 상대 거리(Xrel)는 더 짧아지고, 결과적으로 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 예상 시간은 짧아지게 된다.
충돌 예상 시간이 미리 정해진 값보다 짧으면 차량(1)이 차선을 변경한 후 충돌 위험이 큰 것이므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있고, 송출된 신호에 따라 조향 장치(60)는 차량(1)의 차선 변경을 위한 조향을 제한하여 차량(1)의 차선 변경을 방지할 수 있다.
이 때, 산출된 충돌 예상 시간과 비교하는 미리 정해진 기준 값은 설정에 따라 구간이 나뉠 수 있다.
즉, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 1기준 값 이하이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료한 후 제 2타겟 차량(2b)과 충돌할 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 차량이 주행 속도를 감소시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에 근접한 제 6영역(Z6)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 1기준 값 이하이므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
또한, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 1기준 값 초과이고 제 2기준 값 이하이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료한 후 제 2타겟 차량(2b)과 충돌 위험성이 높은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 역시 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 차량(1)이 현재 주행 속도를 유지하면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에서 제 6영역(Z6)보다 더 전방에 위치하는 제 5영역(Z5)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 1기준 값 초과이고 제 2기준 값 이하이므로 제어부(100)는 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)이 충돌 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이 경우 역시 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
반면, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 2기준 값 초과이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료해도 제 1타겟 차량(2a)과 충돌 위험성이 없는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에는 제어부(100)가 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는다.
상술한 바와 같이, 차량(1)이 주행 속도를 증가시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에서 제 5영역(Z5)보다 더 전방에 위치하는 제 4영역(Z4)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 2기준 값 초과이므로 제어부(100)는 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 위험성이 없는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이 경우에는 제어부(100)가 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지되지 않는다.
이 때, 제 1기준 값은 제 2기준 값보다 작은 값으로 예를 들어, 제 1기준 값은 0초이고 제 2기준 값은 1.5초일 수 있다.
또한, 제어부(100)는 차량(1)이 목표 차선의 제 2타겟 차량(2b) 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 차량(1)의 주행 속도가 증가하여 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 초과이면 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는다.
즉, 차량(1)의 차선 변경 시 차량(1)의 주행 속도가 증가하면 차량(1)의 가속도가 양의 값이 되고 그 경우에는 차량(1)의 차선 변경이 제 4영역(Z4)에서 완료되므로 제 2타겟 차량(2b)과 충돌 위험성이 낮으므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선을 변경하는 신호를 송출하지 않는다.
도 7은 차량(1)이 차선을 변경하려는 목표 차선에 제 1타겟 차량(2a) 및 제 2타겟 차량(2b)이 모두 주행 중인 경우를 도시한 것이다.
즉, 도 7을 참조하면 차량(1)이 주행 속도를 증가시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에 근접한 제 7영역(Z7)에서 차선 변경이 완료될 수 있는데, 제 7영역(Z7)에서 차선 변경이 완료되면 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리(Xrel)는 더 짧아지고, 결과적으로 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 예상 시간은 짧아지게 된다.
충돌 예상 시간이 미리 정해진 값보다 짧으면 차량(1)이 차선을 변경한 후 충돌 위험이 큰 것이므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있고, 송출된 신호에 따라 조향 장치(60)는 차량(1)의 차선 변경을 위한 조향을 제한하여 차량(1)의 차선 변경을 방지할 수 있다.
이 때, 산출된 충돌 예상 시간과 비교하는 미리 정해진 기준 값은 설정에 따라 구간이 나뉠 수 있다.
즉, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 1기준 값 이하이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료한 후 제 1타겟 차량(2a)과 충돌할 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 차량이 주행 속도를 증가시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에 근접한 제 7영역(Z7)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 1기준 값 이하이므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
또한, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 1기준 값 초과이고 제 2기준 값 이하이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료한 후 제 1타겟 차량(2a) 또는 제 2타겟 차량(2b)과 충돌 위험성이 높은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 역시 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 차량(1)이 현재 주행 속도를 유지하면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 1타겟 차량(2a) 후방에서 제 7영역(Z1)보다 더 후방에 위치하는 제 8영역(Z8)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 제 8영역(Z8)은 제 2타겟 차량(2b)의 전방에 위치하는 영역이기도 하다.
이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 1기준 값 초과이고 제 2기준 값 이하이므로 제어부(100)는 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a) 및 제 2타겟 차량(2b)이 충돌 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이 경우 역시 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
또한, 제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 제 1기준 값 이하이면 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 완료한 후 제 2타겟 차량(2b)과 충돌할 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 차량이 주행 속도를 감소시키면서 차선 변경을 하는 경우에는 제 2타겟 차량(2b) 전방에 근접한 제 9영역(Z9)에서 차선 변경이 완료될 수 있으며, 이 때 제어부(100)가 산출한 충돌 예상 시간은 미리 정해진 제 1기준 값 이하이므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
즉, 도 7에서와 같이, 차량(1)이 목표 차선으로 차선 변경을 하는 경우, 목표 차선에 제 1타겟 차량(2a) 및 제 2타겟 차량(2b)이 모두 주행중인 경우에는 차량(1)이 주행 속도를 감소시키며 차선 변경을 하는 경우, 주행 속도를 증가시키며 차선 변경을 하는 경우, 주행 속도를 유지하며 차선 변경을 하는 경우 모두 제 1타겟 차량(2a) 및 제 2타겟 차량(2b)과 충돌 위험성이 있으므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 조향 장치(60)에 의해 차량(1)의 차선 변경이 방지될 수 있다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 8을 참고하면, 제어부(100)는 감지센서(200)가 차량(1)의 우전측방에서 목표 차선을 주행 중인 제 1타겟 차량(2a)을 감지했는지 판단할 수 있고(400), 차량(1)의 제 3감지센서(200c)는 제 1타겟 차량(2a)을 감지하여 제 1타겟 차량(2a)의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)의 현재 주행 속도 및 차량(1)이 현재 주행중인 주행 차선과 차선을 변경하려는 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여 차량(1)이 목표 차선의 제 1타겟 차량(2a) 후방으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간을 산출할 수 있다(410).
제어부(100)는 차량(1)이 제 1타겟 차량(2a) 후방으로 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 차량(1)의 가속도를 결정할 수 있고(420), 결정된 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 미만인지 판단할 수 있다(430).
판단 결과, 차선 변경을 하는 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 미만이면, 차량(1)이 제 1타겟 차량(2a) 후방으로 차선 변경 시 제 1타겟 차량(2a)과 충돌할 위험이 적으므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않을 수 있다.
반면, 차선 변경을 하는 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 이상이면, 차량(1)이 제 1타겟 차량(2a) 후방으로 차선 변경 시 제 1타겟 차량(2a)과 충돌할 위험이 높으므로 제어부(100)는 차량(1)이 제 1타겟 차량(2a) 후방으로 차선 변경을 완료할 경우에 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리(Xrel)를 산출할 수 있다(440).
제어부(100)는 차량(1)이 차선을 변경하는 경우에 결정된 차량(1)의 가속도(aE), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 상대 거리(Xrel), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 종방향 상대 속도(VXrel) 및 차량(1)이 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간(t)에 기초하여, 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우 차량(1)과 제 1타겟 차량(2a)의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다(450).
제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간을 미리 정해진 값과 비교할 수 있고(460), 비교 결과 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다(470). 도 8의 차량(1) 제어방법은 도 6에서 상술하였는바, 중복되는 설명은 생략한다.
도 9를 참고하면, 제어부(100)는 감지센서(200)가 차량(1)의 우후측방에서 목표 차선을 주행 중인 제 2타겟 차량(2b)을 감지했는지 판단할 수 있고(500), 차량(1)의 제 3 후측방 감지센서(201c) 또는 제4 후측방 감지센서(201d)는 제 2타겟 차량(2b)을 감지하여 제 2타겟 차량(2b)의 좌표 정보 및 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)의 현재 주행 속도 및 차량(1)이 현재 주행중인 주행 차선과 차선을 변경하려는 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여 차량(1)이 목표 차선의 제 2타겟 차량(2b) 전방으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간을 산출할 수 있다(510).
제어부(100)는 차량(1)이 제 2타겟 차량(2b) 전방으로 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 차량(1)의 가속도를 결정할 수 있고(520), 결정된 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 초과인지 판단할 수 있다(530).
판단 결과, 차선 변경을 하는 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 초과이면, 차량(1)이 제 2타겟 차량(2b) 전방으로 차선 변경 시 제 2타겟 차량(2b)과 충돌할 위험이 적으므로 제어부(100)는 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않을 수 있다.
반면, 차선 변경을 하는 차량(1)의 가속도가 미리 정해진 값 이하이면, 차량(1)이 제 2타겟 차량(2b) 전방으로 차선 변경 시 제 2타겟 차량(2b)과 충돌할 위험이 높으므로 제어부(100)는 차량(1)이 제 2타겟 차량(2b) 전방으로 차선 변경을 완료할 경우에 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 상대 거리(Xrel)를 산출할 수 있다(540).
제어부(100)는 차량(1)이 차선을 변경하는 경우에 결정된 차량(1)의 가속도(aE), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 상대 거리(Xrel), 차선 변경이 완료되는 경우의 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 종방향 상대 속도(VXrel) 및 차량(1)이 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간(t)에 기초하여, 목표 차선으로 차량(1)의 차선 변경이 완료되는 경우 차량(1)과 제 2타겟 차량(2b)의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다(550).
제어부(100)는 산출된 충돌 예상 시간을 미리 정해진 값과 비교할 수 있고(560), 비교 결과 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 차량(1)의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출할 수 있다(570). 도 9의 차량(1) 제어방법은 도 7에서 상술하였는바, 중복되는 설명은 생략한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 차량
2 : 타겟 차량
2a : 제 1타겟 차량
2b : 제 2타겟 차량
60 : 조향 장치
70 : 속도 조절부
80 : 속도 감지부
90 : 저장부
100 : 제어부
200 : 감지센서
201 : 후측방 감지센서
350 : 촬영부

Claims (25)

  1. 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부;
    상기 차량이 차선을 변경하려는 목표 차선에서 주행중인 타겟 차량을 감지하는 감지센서; 및
    상기 차량의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 상기 차량의 가속도를 결정하고, 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 감지센서를 기초로, 상기 차량의 전측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제1 타겟 차량 및 상기 차량의 후측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제2 타겟 차량을 식별하며,
    상기 차량이 상기 제1 타겟 차량의 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값 미만이면 상기 차량의 상기 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않으며,
    상기 차량이 상기 제2 타겟 차량의 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값을 초과하면 상기 차량의 상기 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는
    하는 차량.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 차량.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량이 상기 목표 차선의 제 1타겟 차량 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 차량.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 차량.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량이 상기 목표 차선의 제 2타겟 차량 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 차량.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고, 상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 차량.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 차량의 주행 속도 및 상기 차량의 주행 차선과 상기 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간을 산출하는 차량.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 속도 및 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선 변경을 완료할 경우의 상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 거리를 산출하는 차량.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 시간 및 상기 산출된 상대 거리에 기초하여, 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 차량.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 감지센서는,
    레이더(Radar) 및 라이더(LiDAR) 중 어느 하나를 포함하는 차량.
  14. 차량이 차선을 변경하려는 목표 차선에서 주행중인 타겟 차량을 감지하고, 상기 타겟 차량은, 상기 차량의 전측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제1 타겟 차량 및 상기 차량의 후측방에서 상기 목표 차선을 주행중인 제2 타겟 차량을 포함하며;
    상기 차량의 차선 변경 시 감지되는 주행 속도 변화량에 기초하여 상기 차량의 가속도를 결정하고;
    상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여, 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하고;
    상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하고,
    상기 차량이 상기 제1 타겟 차량의 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값 미만이면 상기 차량의 상기 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않으며,
    상기 차량이 상기 제2 타겟 차량의 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 차량의 가속도가 미리 정해진 값을 초과하면 상기 차량의 상기 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 차량 제어방법.
  15. 삭제
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것은,
    상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것;을 포함하고,
    상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 것은,
    상기 차량이 상기 목표 차선의 제 1타겟 차량 후방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 차량 제어방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것은,
    상기 산출된 상기 차량과 상기 제 1타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것;을 포함하고,
    상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  19. 삭제
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 것은,
    상기 차량이 상기 목표 차선의 제 2타겟 차량 전방으로 차선 변경을 하는 경우, 상기 목표 차선에서의 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 차량 제어방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것은,
    상기 산출된 상기 차량과 상기 제 2타겟 차량의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 이하이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하는 것;을 포함하고,
    상기 산출된 충돌 예상 시간이 미리 정해진 값 초과이면 상기 차량의 차선 변경을 제한하는 신호를 송출하지 않는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  22. 삭제
  23. 제 14항에 있어서,
    상기 감지된 차량의 주행 속도 및 상기 차량의 주행 차선과 상기 목표 차선의 횡방향 거리에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선을 변경하는 동안 걸리는 시간을 산출하는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 속도 및 상기 결정된 차량의 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 목표 차선으로 차선 변경을 완료할 경우의 상기 차량과 상기 타겟 차량의 상대 거리를 산출하는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 산출된 시간 및 상기 산출된 상대 거리에 기초하여, 상기 목표 차선으로 상기 차량의 차선 변경이 완료되는 경우 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출하는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
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