KR102506863B1 - 차량 운전보조장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 운전보조장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 이용하여 인프라로부터 제공되는 인프라 정보를 수신하는 제1통신부, 상기 V2X 통신을 통해 주변차량으로부터 주변차량 정보를 수신하는 제2통신부, 상기 V2X 통신을 통해 자차량 내 탑재된 전자제어장치들 및 센서들로부터 자차량 정보를 획득하는 제3통신부, 자차량 위치 정보를 검출하는 위치 검출부, 자차량의 주행경로 정보를 제공하는 내비게이션 단말, 및 상기 인프라 정보, 상기 주변차량 정보, 상기 자차량 정보, 상기 자차량 위치 정보 및 상기 주행경로 정보를 고려하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 적어도 하나 이상의 교차로를 통과하기 위한 최종 권장속도를 안내하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 운전보조장치 및 그 제어 방법{DRIVING ASSISTANCE APPARATUS AND METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량이 신호등 잔여시간 내에 하나 이상의 전방 교차로를 통과하기 위한 주행 권장 속도를 운전자에게 안내하는 차량 운전보조장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
GLOSA(Green Light Optimized Speed Advisory)는 교차로 주행 권장 속도 안내 시스템으로 인프라로부터 받은 V2I 신호등 정보(SPaT)를 활용해 차량의 주행 권장 속도를 운전자에게 안내한다.
종래의 GLOSA 시스템은 자차량 전방에 존재하는 하나의 교차로에 대해서만 권장속도를 안내한다. 이러한 GLOSA 시스템은 교차로 주변 차량들의 수와 위치를 고려하지 않기 때문에 주변 차량들에 의한 부정확한 권장속도를 안내할 수 있다. 또한, GLOSA 시스템은 자차량과 가까운 전방 교차로 하나에 대해서만 권장속도를 계산하기 때문에 자차량 경로에 의해서 전방으로 두번째 및 세번째에 만나는 교차로에 대한 권장속도를 안내할 수 없다.
KR 101362706 B1
본 발명은 차량이 신호등 잔여시간 내에 하나 이상의 전방 교차로를 통과하기 위한 주행 권장 속도를 운전자에게 안내하는 차량 운전보조장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전보조장치는 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 이용하여 인프라로부터 제공되는 인프라 정보를 수신하는 제1통신부, 상기 V2X 통신을 통해 주변차량으로부터 주변차량 정보를 수신하는 제2통신부, 상기 V2X 통신을 통해 자차량 내 탑재된 전자제어장치들 및 센서들로부터 자차량 정보를 획득하는 제3통신부, 자차량 위치 정보를 검출하는 위치 검출부, 자차량의 주행경로 정보를 제공하는 내비게이션 단말, 및 상기 인프라 정보, 상기 주변차량 정보, 상기 자차량 정보, 상기 자차량 위치 정보 및 상기 주행경로 정보를 고려하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 적어도 하나 이상의 교차로를 통과하기 위한 최종 권장속도를 안내하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 인프라 정보의 교차로 정보 및 신호등 정보와 상기 자차량 위치 정보에 근거하여 자차량으로부터 전방 교차로 정지선까지의 거리 및 전방 교차로의 신호 상태 및 잔여시간을 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 자차량과 상기 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량을 전방차량으로 검출하고 상기 전방차량의 평균속도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 잔여시간 내 상기 자차량이 상기 전방 교차로 정지선까지 도달하기 위한 권장속도를 계산하고, 상기 권장속도, 자차량 속도, 전방차량의 평균속도 및 교차로 제한속도에 근거하여 전방 교차로 통과 가능여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하이며 자차량 속도를 초과하는 경우, 가속 시나리오에 따른 잔여시간 내 도달 가능 거리를 계산하고, 상기 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 이상이면 가속 시나리오에 기반하여 타겟 속도를 계산하여 상기 최종 권장속도로 안내하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하이며 자차량 속도 이하이면, 상기 권장속도를 상기 최종 권장속도로 안내하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 권장속도가 교차로 제한속도 또는 전방차량 평균속도를 초과하면 상기 전방 교차로 통과 불가로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 미만이면 상기 전방 교차로 통과 불가로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 전방 교차로 통과가 가능하면, 상기 주행경로 정보를 이용하여 다음 전방 교차로를 확인하고 상기 다음 전방 교차로까지의 통과 가능 여부를 확인하여 상기 다음 전방 교차로까지 통과하기 위한 최종 권장속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 주행경로 정보가 직진 정보인지 여부에 따라 상기 주행경로 정보에 따른 주행경로 잔여거리와 상기 전방 교차로까지의 거리를 비교하여 좌회전 또는 우회전해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하는지를 확인하고 주변 다른 전방 교차로 정보와 상기 전방 교차로에서의 주행경로 정보를 활용하여 다음 전방 교차로를 판단하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전보조장치의 제어 방법은 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 이용하여 자차량 정보, 인프라 정보, 주변차량 정보, 주행경로 정보 및 자차량 위치 정보를 획득하는 단계, 상기 자차량 정보, 인프라 정보, 주변차량 정보, 주행경로 정보 및 자차량 위치 정보를 고려하여 전방 교차로 통과 여부를 확인하는 단계, 및 상기 전방 교차로 통과가 가능한 경우, 적어도 하나 이상의 다음 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 안내하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자차량 정보, 인프라 정보, 주변차량 정보, 주행경로 정보 및 자차량 위치 정보를 획득하는 단계는, 차량 내부 통신((In-Vehicle Networking) 및 GPS(Global Positioning Sytstem)를 통해 자차량 정보 및 자차량 위치 정보를 획득하는 단계, V2I(Vehicle to Infra) 통신을 통해 인프라로부터 전송되는 신호등 정보 및 교차로 정보를 수신하는 단계, V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 주변차량 정보를 획득하는 단계, 및 내비게이션 단말로부터 제공되는 주행경로 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전방 교차로 통과 가능 여부를 확인하는 단계는, 상기 자차량과 상기 전방 교차로 정지선 사이의 거리를 계산하고 상기 전방 교차로의 신호상태 및 잔여시간을 확인하는 단계, 상기 자차량과 상기 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량을 전방차량으로 검출하는 단계, 상기 전방차량의 평균속도를 연산하는 단계, 상기 잔여시간 내 상기 전방 교차로 정지선까지 도달하기 위한 권장속도를 계산하는 단계, 및 상기 권장속도, 자차량 속도, 전방차량의 평균속도, 및 교차로 제한속도를 비교하여 상기 전방 교차로 통과 가능여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전방 교차로 통과 가능여부를 결정하는 단계는, 상기 권장속도가 상기 교차로 제한속도 및 상기 전방차량의 평균속도 이하인지를 확인하는 단계, 상기 권장속도가 상기 교차로 제한속도 및 전방차량의 평균속도 이하이면 상기 권장속도가 상기 자차량 속도를 초과하는지를 확인는 단계, 상기 권장속도가 상기 자차량 속도를 초과하면, 가속 시나리오에 기반하여 상기 잔여시간 내 도달 가능 거리를 계산하는 단계, 상기 도달 가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 이상인지를 확인하는 단계, 상기 도달가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 이상이면, 상기 가속 시나리오에 기반하여 타겟 속도를 계산하는 단계, 및 상기 타겟 속도를 최종 권장속도로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 권장속도가 상기 교차로 제한속도 및 상기 전방차량의 평균속도 이하인지를 확인하는 단계에서, 상기 권장속도가 상기 교차로 제한속도 및 상기 전방차량의 평균속도 중 어느 하나를 초과하면 상기 전방 교차로 통과가 불가능한 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 권장속도가 상기 자차량 속도를 초과하는지를 확인는 단계에서, 상기 권장속도가 상기 자차량 속도 이하이면 상기 권장속도를 상기 최종 권장속도로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 도달 가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 이상인지를 확인하는 단계에서, 상기 도달 가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 미만이면 상기 전방 교차로 통과가 불가능한 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나 이상의 다음 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 안내하는 단계는, 상기 주행경로 정보에 포함된 길안내 정보가 직진 정보인지를 확인하는 단계, 상기 길안내 정보가 직진 정보이면, 자차량 주변의 다른 전방 교차로 정보와 상기 전방 교차로에서의 주행정보에 근거하여 다음 전방 교차로를 확인하는 단계, 및 상기 다음 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 길안내 정보가 직진 정보인지를 확인하는 단계에서, 상기 길안내 정보가 좌회전 또는 우회전 정보이면, 상기 길안내 정보에 따른 주행경로 잔여거리와 상기 자차량에서 상기 전방 교차로까지의 거리를 비교하는 단계, 및 비교결과에 따라 좌회전 또는 우회전 해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하는지를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 좌회전 또는 우회전 해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하는지를 확인하는 단계에서, 상기 좌회전 또는 우회전 해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하면, 상기 전방 교차로를 제외한 자차량 주변의 다른 전방 교차로 정보와 상기 전방 교차로에서의 주행정보에 근거하여 다음 전방 교차로를 확인하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 V2X(Vehicle to Everything)를 통해 획득한 교차로 및 신호등 정보, 주변차량 정보, 자차량 정보, 자차량 위치 정보 및 내비게이션 단말로부터의 주행경로 정보를 이용하여 신호등의 신호 잔여시간 내 하나 이상의 전방 교차로를 통과하기 위한 권장속도를 운전자에게 안내할 수 있다.
도 1은 일반적인 V2X(Vehicle to Everything) 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전보조장치를 도시한 블록구성도.
도 3은 본 발명과 관련된 차로 추출 방식을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명과 관련된 전방차량 추출 방식을 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명과 관련된 가속 시나리오에 따른 타겟 속도의 변화를 도시한 그래프.
도 6a 및 도 6b는 본 발명과 관련된 가감속 시나리오에 따른 권장속도의 변화를 도시한 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전보조장치의 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 8은 도 7에 도시된 정보 획득 과정을 도시한 흐름도.
도 9은 도 7에 도시된 전방 교차로의 신호상태 및 잔여시간 확인 과정을 도시한 흐름도.
도 10은 도 7에 도시된 전방차량 검출 과정을 도시한 흐름도.
도 11은 도 7에 전방 교차로 통과 가능여부 판단 과정을 도시한 흐름도.
도 12는 도 7에 도시된 다음 전방 교차로 확인 과정을 도시한 흐름도.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 차량 운전보조장치가 권장속도를 안내하는 일 예.
도 16은 본 발명에 따른 차량 운전보조장치의 권장속도 안내 방식을 종래기술과 비교하여 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 일반적인 V2X(Vehicle to Everything) 시스템의 구성도를 도시한다.
V2X 시스템은 V2X 통신 기반 안전 및 편의 기능 제공하는 시스템이다. V2X 통신 기술은 운전 중 유/무선망을 통하여 다른 차량 및 도로 등의 인프라가 구축된 사물과 교통정보와 같은 정보를 교환하는 통신기술이다.
V2X 통신은 차량과 도로 인프라 간 통신(Vehicle to Infra, V2I), 차량 간 통신(Vehicle to Vehicle, V2V), 차량 내부 통신(In-Vehicle Networking, IVN) 및 차량과 보행자 간 통신(Vehicle to Pedestrian, V2P) 등을 포함한다.
인프라(I)는 공사구간, 교차로 및 신호등 정보, 및 도로위험상황 등에 대한 정보를 수집하여 SAE(Society of Automotive Engineers) J2735 표준에 정의된 MAP 및 SPaT(Signal Phase and Timing) 메시지를 생성한다. 인프라(I)는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 기반으로 생성한 메시지를 방송한다. 다시 말해서, 인프라(I)는 V2I 통신을 이용하여 MAP 메시지(MAP 정보, 교차로 정보) 및 SPaT 메시지(SPaT 정보, 신호등 정보)를 차량(HV, RV)으로 전송한다.
차량(HV)는 GPS(Global Positioning System) 위성(S)로부터 송신되는 신호를 이용하여 자신의 위치를 확인하고 IVN을 통해 차량 상태도 확인한다. 차량(HV)는 차량 상태(차량 정보) 및 차량 위치 정보를 V2V 통신을 활용하여 주변차량(RV)과 공유한다. 차량(HV)는 주변차량(RV)의 차량 상태 및 차량 위치 정보를 공유할 수도 있다.
전자기기(예: 스마트폰)는 보행자(U)가 휴대할 수 있는 기기로, GPS 모듈을 통해 보행자 위치 정보를 획득하여 V2P 통신을 통해 차량(HV, RV)에 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전보조장치를 도시한 블록구성도이고, 도 3은 본 발명과 관련된 차로 추출 방식을 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명과 관련된 전방차량 추출 방식을 설명하기 위한 도면, 도 5a 및 도 5b는 본 발명과 관련된 가속 시나리오에 따른 타겟 속도의 변화를 도시한 그래프, 도 6a 및 도 6b는 본 발명과 관련된 가감속 시나리오에 따른 권장속도의 변화를 도시한 그래프이다.
차량 운전보조장치(100)는 제1통신부(110), 제2통신부(120), 제3통신부(130), 위치 검출부(140), 내비게이션 단말(150), 저장부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
제1통신부(110)는 V2I 통신을 이용하여 인프라(노변 기지국)와 무선 통신을 수행한다. 제1통신부(110)는 인프라로부터 전송되는 MAP 메시지 및 SPaT 메시지를 수신한다. SPaT 메시지는 메시지 식별정보, 교차로 이름, 교차로 ID(식별정보), 신호등 식별정보, 신호등 운영상태(수동작동, 신호중지, 및 자동작동), 현재 신호 상태, 보행자 신호 상태, 및 잔여시간 등의 신호등 정보를 포함한다. MAP 메시지는 교차로 위치 및 방향, 접근 차로 정보, 진출 차로 정보 및 진입 차로 정보 등의 교차로 정보를 포함한다. 즉, 제1통신부(110)는 인프라로부터 제공되는 교차로 정보 및 신호등 정보를 포함하는 인프라 정보를 수신한다.
제2통신부(120)는 V2V 통신을 통해 하나 이상의 주변차량과 무선 통신을 수행한다. 제2통신부(120)는 주변차량의 기본 안전 메시지(Basic Safety Message, BSM)를 수신한다. BSM은 차량 위치, 진행방향(heading), 차량 속도(speed), 브레이크 상태(brake), 조향각, 주행궤적(path history), 차량 크기, 및 차량 식별정보 등의 차량 정보를 포함한다.
제3통신부(130)는 차량 내부 통신(IVN)을 통해 차량 정보를 수집한다. 차량 내 유무선 네트워킹은 CAN(Controller Area Network), MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크, LIN(Local Interconnect Network), X-by-Wire(Flexray) 및/또는 이더넷(Ethernet) 등으로 구현된다. 차량 정보는 차량의 식별정보, 차선 변경, 브레이크 상태, 가속 상태, 변속 상태(transmission), 주행 예상 경로(path prediction), 및 주행궤적(path history) 등을 포함한다.
위치 검출부(140)는 위성으로부터 송출되는 신호를 수신하여 차량의 위치(차량 위치)를 검출(측정)한다. 위치 검출부(140)는 GPS 수신기로 구현될 수 있으며, 둘 이상이 설치될 수도 있다. GPS 수신기(140)는 3개 이상의 GPS 위성으로부터 송신되는 신호를 이용하여 차량의 현재 위치(차량 위치)를 산출할 수 있다.
내비게이션 단말(150)은 출발지(예: 차량의 현재위치)에서 목적지까지의 길 안내를 수행한다. 내비게이션 단말(150)은 GPS 수신기(140)를 통해 차량의 현재 위치를 확인한다. 내비게이션 단말(150)은 실시간 교통상황을 고려하여 목적지까지의 주행경로를 계산한다.
내비게이션 단말(150)은 주행경로 정보(길 안내 정보)를 제어부(170)에 전송한다. 내비게이션 단말(150)은 시리얼 통신 또는 IVN 통신 등을 통해 제어부(170)와 데이터를 송수신한다.
이러한 내비게이션 단말(150)은 목적지까지의 최적의 주행경로(최적 경로)를 계산하는 프로세서 및 지도 데이터를 저장하고 있는 메모리를 포함한다. 프로세서는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다. 메모리는 롬(ROM), 램(RAM), 및 EEPROM(Electrically Erasable Programming ROM) 및 플래시 EPROM 등으로 구현될 수 있다.
내비게이션 단말(150)은 디스플레이(151) 및 음향 출력 모듈(152)을 포함한다. 디스플레이(151)는 길 안내 정보 및 교차로 통과를 위한 권장 속도 등을 시각 정보로 출력한다. 디스플레이는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 및 터치스크린 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은 메모리에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈은 리시버(receiver), 스피커(speaker), 및/또는 버저(buzzer) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 모듈(152)는 길 안내 정보 및 권장 속도 등을 음성 신호로 출력할 수 있다.
저장부(160)는 제어부(170)가 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어 및 각종 설정정보를 저장할 수 있다. 저장부(160)는 제어부(170)의 입/출력 데이터를 임시 저장할 수도 있다. 저장부(160)는 가속도, 감속도, 및 좌회전 또는 우회전 시 주행속도 등을 저장할 수 있다.
저장부(160)는 제어부(170)의 내부 및/또는 외부에 설치될 수 있다. 저장부(160)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read Only Memory, ROM), 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체로 구현될 수 있다.
제어부(170)는 차량 운전보조장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(170)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제어부(170)는 교차로 정보, 신호등 정보, 주변차량 정보 및 자차량 정보를 고려하여 차량이 주행경로 상 전방에 위치하는 적어도 하나 이상의 교차로를 통과하기 위한 권장속도를 연산하고, 연산된 권장속도를 차량 내 운전자에게 안내한다.
제어부(170)는 제1통신부(110)를 통해 교차로 정보 및 신호등 정보를 수신하고, 제2통신부(120)를 통해 주변차량의 차량 정보(주변차량 정보)를 수신하며, 제3통신부(130) 및 위치 획득부(140)를 통해 자차량(host vehicle)의 차량 정보(자차량 정보) 및 차량 위치 정보를 획득한다. 자차량 정보는 차량의 식별정보, 차선 변경, 브레이크 상태, 가속 상태, 변속 상태(transmission), 주행 예상 경로(path prediction), 및 주행궤적(path history) 등을 포함한다. 또한, 제어부(170)는 내비게이션 단말(150)로부터 주행경로 정보를 입력받는다.
제어부(170)는 인프라 정보(교차로 정보 및 신호등 정보)를 활용하여 자차량으로부터 전방 교차로 정지선까지의 거리를 계산한다. 이때, 전방 교차로는 자차량의 진행방향(주행방향)으로 자차량 전방에 위치하는 교차로를 의미한다. 제어부(170)는 인프라 정보를 토대로 전방 교차로의 신호상태 및 잔여시간을 확인한다.
제어부(170)는 교차로 진입(ingress) 방향 차로와 진출(egress) 방향 차로를 분류한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(170)는 교차로 진입 방향 차로(L1in 내지 L3in)와 교차로 진출 방향 차로(Le)를 구분한다. 제어부(170)는 자차량으로부터 가장 가까운 차로 정보를 추출한다. 예컨대, 도 3에서 자차량의 위치로부터 가장 가까운 차로 L2in를 추출한다. 즉, 제어부(170)는 자차량이 주행 중인 차로를 추출한다. 제어부(170)는 자차량의 위치 및 주행궤적과 연관된 모든 차로 정보를 추출한다. 예를 들어, 자차량의 위치 및 주행궤적과 관련한 차로 L1in 내지 L3in를 추출한다. 제어부(170)는 각 차로에 대한 차로 속성(예: 좌회전 차로, 직진 차로, 직진 및 좌회전 차로, 직진 및 우회전 차로, 및 우회전 차로 등)을 판단한다. 다시 말해서, 제어부(170)는 전방 교차로에서 직진, 좌회전 및 우회전 가능여부를 판단한다. 제어부(170)는 교차로 정보를 토대로 교차로 진출 차로 그룹의 방향을 판단한다. 예를 들어, 제어부(170)는 자차량이 좌회전으로 교차로를 통과하기 위한 교차로 진출 차로 그룹이 자차량을 기준으로 11시 방향에 위치한다고 판단한다.
제어부(170)는 신호등 정보와 교차로 정보를 이용하여 각 차로와 신호 정보를 매칭하여 각 차로와 매칭되는 신호 상태 및 신호 잔여 시간을 확인한다. 예컨대, 제어부(170)는 직진 차로에 매칭되는 직진 신호 및 직진 신호 잔여 시간을 확인하고 좌회전 차로와 매칭되는 좌회전 신호 및 좌회전 신호 잔여 시간 등을 확인한다.
제어부(170)는 신호등의 운영상태(예: 수동작동, 신호중지, 및 자동작동)를 판단하여 최종 신호상태 및 잔여시간을 결정한다. 신호상태는 녹색 신호, 적색 신호, 황색 신호 및 직진 신호 등으로 구분된다.
제어부(170)는 인프라 정보 및 주변차량 정보를 이용하여 주변차량들 중 자차량과 전방 교차로 정지선 사이에 존재하는 전방차량을 추출한다. 제어부(170)는 모든 주변차량에 대해 타겟 분류(target classification)를 수행한다. 제어부(170)는 자차량으로부터 상대적인 방향 및 거리에 따라 복수 개의 영역으로 분류한다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1영역(Ahead 영역)은 차량의 진행방향을 기준으로 차량의 전방으로 일정 거리(예: 30m) 이내 영역, 제2영역(Far Ahead 영역)은 차량 전방으로 일정 범위(예: 30m 초과 60m 이내) 내 영역, 제3영역(Behind 영역)은 차량 후방으로 일정 거리(예: 10m) 이내 영역, 제4영역(Far Behind 영역)은 차량 후방으로 일정 범위(예: 10m 초과 50m 이내) 내 영역, 제5영역(Oncoming Left)은 차량의 진행방향과 반대방향에서 주행 가능한 차로가 위치하는 영역으로 차량으로부터 일정 거리(예: 40m) 이내 영역, 제6영역(Intersect Left)은 차량을 향해 주행 가능한 차로가 위치하는 영역으로 차량의 좌측 방향으로 일정 거리(예: 40m) 이내 영역, 제7영역(Intersect Right)은 차량을 향해 주행 가능한 차로가 위치하는 영역으로 차량의 우측 방향으로 일정 거리(예: 40m) 이내 영역을 의미한다. 제어부(170)는 각 주변차량의 위치 정보에 근거하여 제1영역 내지 제7영역 중 어느 하나의 영역으로 분류한다.
제어부(170)는 제1영역에 위치하는 주변차량들을 전방차량으로 추출한다. 제어부(170)는 자차량을 기준으로 추출한 전방차량의 상대위치를 계산한다. 즉, 제어부(170)는 자차량과 전방차량 사이의 거리를 연산한다. 제어부(170)는 자차량에서 전방 교차로 정지선까지의 거리와 자차량에서 전방차량까지의 거리를 비교하여 자차량과 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 전방차량을 추출한다. 즉, 제어부(170)는 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리보다 자차량과 전방차량 사이의 거리가 작을 때 해당 전방차량이 자차량과 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 것으로 판단한다.
제어부(170)는 추출한 전방차량들의 차량속도를 이용하여 전방차량들의 평균 속도를 산출한다.
제어부(170)는 잔여시간 내에 전방 교차로 정지선까지 도달하기 위한 권장속도(suggested speed)를 계산한다. 제어부(170)는 자차량으로부터 전방 교차로 정지선까지의 거리를 잔여시간(녹색 신호 잔여시간)과 황색 신호 시간(예: 1초)의 합으로 나누어 계산한다.
제어부(170)는 자차량 속도, 권장속도, 전방차량 평균속도, 및 교차로 제한속도를 비교하여 전방 교차로에 대한 통과 가능성을 판단한다. 제어부(170)는 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하인지를 확인한다. 제어부(170)는 권장속도가 교차로 제한속도 또는 전방차량 평균속도를 초과하는 경우 최종 권장속도(Final Optimized Speed, FOS)를 0kph로 결정한다.
제어부(170)는 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하이면, 권장속도가 자차량 속도를 초과하는지를 확인한다. 제어부(170)는 권장속도가 자차량 속도 이하이면, 권장속도를 최종 권장속도로 결정한다. 또는, 제어부(170)는 권장속도 이상 교차로 제한속도 이내의 속도 범위를 최종 권장속도로 안내할 수 있다.
제어부(170)는 권장속도가 자차량 속도를 초과하면, [수학식 1]을 이용하여 가속 시나리오를 적용한 도달 가능 거리(Daccel)를 계산한다.
Figure 112017122386453-pat00001
여기서, VHV는 자차량 속도이고, Tg는 녹색 신호 잔여 시간(도 5a 참조)이다. a는 가속도로, 기설정되는 값 0.2g 이다.
제어부(170)는 도달 가능 거리가 자차량으로부터 전방 교차로 정지선까지의 거리 이상인지를 확인한다. 제어부(170)는 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 미만이면 최종 권장속도를 0kph로 결정한다.
제어부(170)는 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 이상이면 [수학식 2] 및 [수학식 3]를 이용하여 가속 시나리오에 근거한 타겟 속도(Target Speed, TS)를 계산한다.
Figure 112017122386453-pat00002
Figure 112017122386453-pat00003
여기서, d는 녹색 신호 잔여 시간 동안 움직이는 총 거리이고, Tts는 자차량 속도에서 타겟 속도에 도달하는데 걸리는 시간(도 5b 참조)이다. a는 가속도이며, 0.3g로 사전에 미리 설정된다. 가속도 a는 사용자의 차량 주행 이력에 근거하거나 사용자의 좌회전 또는 우회전 시 감속도, 가속도 및 주행속도 학습에 의해 결정된다.
제어부(170)는 타겟 속도를 최종 권장속도로 결정한다. 한편, 제어부(170)는 타겟 속도와 교차로 제한속도 사이를 최종 권장속도의 범위로 안내할 수도 있다. 제어부(170)는 최종 권장속도를 내비게이션 단말(150)의 디스플레이(151) 및/또는 음향 출력 모듈(152)를 통해 출력하여 사용자가 인지할 수 있게 한다.
제어부(170)는 최종 권장속도가 0kph가 아니면, 최종 권장속도로 전방 교차로 통과 가능여부를 판단한다.
제어부(170)는 최종 권장속도로 전방 교차로 통과가 가능한 경우, 주행경로 정보, 교차로 정보 및 신호등 정보를 토대로 다음 교차로(차량의 전방에 위치하는 N번째 교차로)에 대한 통과 가능성을 판단한다.
제어부(170)는 주행경로 정보에 포함된 첫번째 길안내 정보가 직진 정보인지를 확인한다. 제어부(170)는 주행경로 정보의 첫번째 길안내 정보가 직진 정보가 아니면, 주행경로 정보에 근거한 주행경로 잔여거리와 첫번째 교차로까지의 거리를 비교하여 자차량이 좌회전 또는 우회전해야 하는 교차로가 첫번째 교차로인지를 확인한다.
예컨대, 제어부(170)는 "전방 600m 앞에서 좌회전"을 주행경로 정보로 수신한 경우, 제어부(170)는 주행경로 잔여거리 600m와 자차량과 첫번째 교차로까지의 거리 300m를 비교하여 두 거리가 상이하면 자차량이 우회전 또는 좌회전해야 하는 교차로가 첫번째 교차로가 아닌 것으로 판단한다. 한편, 제어부(170)는 비교한 두 거리가 일치하면 우회전 또는 좌회전해야 하는 교차로가 첫번째 교차로와 동일한 것으로 판단한다.
제어부(170)는 첫번째로 통과해야 하는 전방 교차로를 제외한 주변의 다른 교차로와 첫번째 교차로에서의 주행경로 정보를 활용하여 두번째로 통과해야 하는 전방 교차로를 결정한다.
제어부(170)는 금번에 통과해야 하는 전방 교차로 이후에 통과해야 하는 다음 전방 교차로를 통과하기 위한 권장속도를 산출한다. 제어부(170)는 이전 전방 교차로를 통과하기 위한 권장속도를 산출하는 방법과 동일한 절차로 권장속도를 산출한다. 다만, 제어부(170)는 잔여시간을 고려하여 권장속도를 계산할 때 주행경로 정보에 근거하여 감가속 시나리오를 적용하여 계산한다.
예컨대, 제어부(170)는 도 6a에 도시된 바와 같이 두번째 전방 교차로 정지선까지 직진하는 경우, 감가속 시나리오를 적용하지 않고 권장속도를 안내한다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 주행경로 정보에 따라 자차량이 첫번째 전방 교차로에서 좌회전을 해야 하는 경우, 제어부(170)는 첫번째 교차로 정지선 도달하기 일정 거리 이전까지 권장속도로 주행한 후 기설정된 감속도에 따라 기설정된 좌/우회전 속도까지 감속한 후 좌회전으로 첫번째 교차로를 통과하고 첫번째 교차로 통과 시점부터 기설정된 가속도로 권장속도까지 가속하여 두번째 교차로까지 잔여시간 내 통과한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전보조장치의 제어 방법을 도시한 흐름도, 도 8은 도 7에 도시된 정보 획득 과정을 도시한 흐름도, 도 9은 도 7에 도시된 전방 교차로의 신호상태 및 잔여시간 확인 과정을 도시한 흐름도, 도 10은 도 7에 도시된 전방차량 검출 과정을 도시한 흐름도, 도 11은 도 7에 전방 교차로 통과 가능여부 판단 과정을 도시한 흐름도, 도 12는 도 7에 도시된 다음 전방 교차로 확인 과정을 도시한 흐름도, 도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 차량 운전보조장치가 권장속도를 안내하는 일 예이다.
제어부(170)는 V2X 통신을 통해 인프라 정보, 주변차량 정보, 자차량 정보 및 주행경로 정보를 수신한다(S110). 제어부(170)는 CAN 통신 및 GPS 수신기(140)를 통해 자차량 정보 및 자차량 위치 정보를 획득한다(S111). 여기서, 제어부(170)는 CAN 통신을 지원하는 제3통신부(130)를 통해 차량 내 탑재된 전자제어장치(ECU) 및 센서들로부터 자차량 정보(차량 상태정보)를 수집한다. 자차량 정보는 차량의 식별정보, 차선 변경, 브레이크 상태, 가속 상태, 변속 상태(transmission), 주행 예상 경로(path prediction), 및 주행궤적(path history) 등을 포함한다.
제어부(170)는 V2I 통신을 통해 인프라 정보를 획득한다(S112). 즉, 제어부(170)는 제1통신부(110)를 통해 교차로 정보(MAP 정보) 및 신호등 정보(SPaT 정보)를 획득한다. 교차로 정보는 교차로 이름, 교차로 식별정보, 교차로 위치 및 방향, 접근 차로 정보, 진출 차로 정보 및 진입 차로 정보 등을 포함한다. 신호등 정보는 메시지 식별정보, 교차로 이름, 교차로 ID(식별정보), 신호등 식별정보, 신호등 운영상태(수동작동, 신호중지, 및 자동작동), 현재 신호 상태, 보행자 신호 상태, 및 잔여시간 등을 포함한다.
제어부(170)는 V2V 통신을 통해 주변차량 정보를 획득한다(S113). 제어부(170)는 제2통신부(120)를 통해 주변차량들로부터 전송되는 주변차량 정보를 수신한다. 주변차량 정보는 차량 위치, 진행방향(heading), 차량 속도(speed), 브레이크 상태(brake), 조향각, 주행궤적(path history), 차량 크기, 및 차량 식별정보 등을 포함한다.
제어부(170)는 내비게이션 단말(150)로부터 주행경로 정보를 획득한다(S114). 주행경로 정보는 목적지에 도달하기 위한 길 안내 정보를 포함한다.
제어부(170)는 인프라 정보 및 자차량 위치 정보를 이용하여 자차량에서 전방 교차로 정지선까지의 거리를 계산하며 전방 교차로의 신호상태 및 잔여시간을 확인한다(S120).
제어부(170)는 교차로 정보를 이용하여 교차로 진입 방향 차로와 진출 방향 차로를 분류한다(S121). 제어부(170)는 자차량과 가장 가까운 차로 정보를 추출한다(S122). 다시 말해서, 제어부(170)는 자차량이 주행 중인 차로를 추출한다.
제어부(170)는 자차량 주행궤적과 연관된 모든 차로정보를 추출한다(S123). 제어부(170)는 자차량 주행궤적에 근거하여 차로 속성을 판단한다(S124). 제어부(170)는 전방 교차로에서 직진, 좌회전 및 우회전 등의 가능여부를 판단한다.
제어부(170)는 교차로 진출 차로 그룹의 방향을 판단한다(S125). 예컨대, 자차량의 진행방향으로 전방 교차로 진출이 가능한 3개 차로가 존재하는 경우 자차량을 기준으로 해당 3개 차로가 직진 방향에 위치한다고 판단한다.
제어부(170)는 신호등 정보와 교차로 정보를 이용하여 각 차로와 신호 정보를 매칭한다(S126). 예컨대, 제어부(170)는 좌회전 차로와 좌회전 신호 정보를 매칭한다.
제어부(170)는 매칭한 신호정보에 근거하여 신호 상태 및 신호 잔여 시간을 확인한다(S127). 예를 들어, 제어부(170)는 좌회전 차로에 매칭된 좌회전 신호 정보에 포함된 신호 상태 및 잔여시간을 확인한다.
제어부(170)는 신호등 운영상태를 판단한다(S128). 다시 말해서, 제어부(170)는 신호등이 수동작동 상태, 자동작동 상태 또는 신호중지 상태로 판단한다.
제어부(170)는 최종 신호상태 및 잔여시간을 결정한다(S129). 제어부(170)는 신호등 운영상태에 따라 최종 신호상태 및 잔여시간을 결정한다.
제어부(170)는 주변차량 정보에 근거하여 자차량 주변에 위치하는 주변차량들 중 자차량과 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량을 전방차량으로 검출한다(S130).
전방차량을 검출하기 위해, 제어부(170)는 모든 주변차량에 대해 타겟 분류(target classification)를 수행한다(S131). 제어부(170)는 자차량의 전방으로 일정 거리 내에 위치하는 주변차량을 추출한다(S132). 제어부(170)는 자차량을 기준으로 추출한 주변차량의 상대위치를 계산한다(S133). 즉, 제어부(170)는 자차량과 추출한 주변차량 사이의 거리를 연산한다.
제어부(170)는 자차량에서 전방 교차로 정지선까지의 거리와 자차량에서 추출한 주변차량까지의 거리를 비교한다(S134). 제어부(170)는 자차량과 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량을 전방차량으로 검출한다(S135). 즉, 제어부(170)는 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리보다 자차량과 주변차량 사이의 거리가 작을 때 해당 주변차량을 자차량과 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 전방차량으로 판단한다.
제어부(170)는 검출한 전방차량의 평균속도를 연산한다(S140). 제어부(170)는 V2V 통신을 통해 각 전방차량의 주행속도(차량속도)를 획득하고 그 획득한 각 전방차량의 주행속도를 이용하여 전방차량들의 평균속도를 계산한다.
제어부(170)는 전방 교차로의 신호 잔여시간 내 전방 교차로 정지선까지 도달하기 위한 권장속도를 계산한다(S150).
제어부(170)는 권장속도, 자차량 속도, 전방차량의 평균속도, 및 교차로 제한속도에 근거하여 전방 교차로 통과 가능 여부를 판단한다(S160). 이하에서 전방 교차로 통과 가능 여부를 판단하는 과정을 좀더 상세하게 설명한다.
제어부(170)는 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하인지를 확인한다(S161). 제어부(170)는 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하이면 권장속도의 자차량 속도 초과 여부를 확인한다(S162).
제어부(170)는 권장속도가 자차량 속도를 초과하면 가속 시나리오에 따른 도달 가능 거리를 계산한다(S163). 제어부(170)는 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 이상인지를 확인한다(S164). 제어부(170)는 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 이상이면, 가속 시나리오에 기반한 타겟 속도를 계산한다(S165). 제어부(170)는 계산된 타겟 속도를 최종 권장속도로 결정한다(S166). 여기서, 제어부(170)는 타겟 속도이상 교차로 제한속도 이내의 속도 범위를 최종 권장속도로 결정할 수도 있다.
한편, S161에서 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 미만이거나 또는 S164에서 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 미만이면, 제어부(170)는 최종 권장속도를 0kph로 결정한다(S167, S169).
한편, S162에서 권장속도가 자차량 속도 이하이면 제어부(170)는 권장속도를 최종 권장속도로 결정한다(S168). 제어부(170)는 권장속도에서 교차로 제한속도 사이의 속도 범위를 최종 권장속도로 결정할 수도 있다.
제어부(170)는 최종 권장속도가 0kph가 아니면, 최종 권장속도로 전방 교차로 통과 가능여부를 판단한다.
제어부(170)는 판단결과 전방 교차로 통과가 가능하면, 주행경로 정보를 이용하여 다음 전방 교차로를 확인한다(S170, S180). 제어부(170)는 최종 권장속도로 전방 교차로 통과가 가능한 경우, 주행경로 정보, 교차로 정보 및 신호등 정보를 토대로 다음 교차로(차량의 전방에 위치하는 N번째 교차로)에 대한 통과 가능성을 판단한다.
먼저, 제어부(170)는 주행경로 정보에 포함된 첫번째 길안내 정보가 직진 정보인지를 확인한다(S171). 제어부(170)는 주행경로 정보의 첫번째 길안내 정보가 직진 정보가 아니면, 주행경로 정보에 근거한 주행경로 잔여거리와 첫번째 교차로까지의 거리를 비교하여(S172) 자차량이 좌회전 또는 우회전해야 하는 교차로가 첫번째 교차로인지를 확인한다(S173).
제어부(170)는 첫번째로 통과해야 하는 전방 교차로를 제외한 주변의 다른 교차로와 첫번째 교차로에서의 주행경로 정보를 활용하여 두번째로 통과해야 하는 전방 교차로를 결정한다(S174). 이러한 방식으로 제어부(170)는 자차량의 전방에 위치하는 N번째 전방 교차로까지의 통과 가능여부를 판단할 수 있다.
제어부(170)는 S170에서 N번째 전방 교차로 통과가 불가능하면 N-1번째 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 안내한다(S190).
제어부(170)는 다음 전방 교차로와 관련된 교차로 정보 및 신호등 정보를 이용하여 다음 전방 교차로까지의 통과 가능 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 다음 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 안내한다(S110 내지 S190). 다만, 제어부(170)는 잔여시간을 고려하여 권장속도를 계산할 때 주행경로 정보에 근거하여 감가속 시나리오를 적용하여 계산한다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 교차로 통과 권장속도를 안내하는 일 예를 도시한다.
먼저, 자차량(HV)의 제어부(170)는 제1통신부(110)를 통해 수신한 MAP 정보를 활용해 자차량에서 교차로 정지선까지의 거리를 계산한다. 제어부(170)는 GPS 수신기(140)를 통해 측정한 자차량(HV)의 위치 정보와 교차로 차로별 중심점(waypoint) 정보를 활용하여 자차량과 교차로 정지선 사이의 거리 200m를 산출한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 제2통신부(120)를 통해 주변차량들(RV1, RV2, RV3)로부터 전송되는 주변차량 정보를 수신한다. 자차량(HV)의 제어부(170)는 주변차량 정보를 활용하여 자차량 위치에서 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량(RV1, RV2)를 전방차량으로 추출한다. 제어부(170)는 자차량 및 주변차량가 각각 GPS 수신기(140)를 통해 측정한 차량 위치 정보를 이용하거나 주행경로 정보를 활용하여 자차량과 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량을 검출한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 전방차량 RV1 및 RV2의 평균속도를 계산한다. 예컨대, 전방차량 RV1 및 RV2가 각각 20m/s 및 18m/s의 차량속도로 주행하는 경우, 자차량(HV)의 제어부(170)는 전방차량들의 평균속도 19m/s를 산출한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 제1통신부(110)를 통해 수신한 SPaT 정보를 활용해 잔여시간 내 교차로 정지선까지 도달하기 위한 권장속도를 계산한다. 주행경로 정보에 따라 교차로에서 좌회전해야 하며, 좌회전 신호의 잔여시간 20초인 경우, 자차량(HV)의 제어부(170)는 권장속도로 10m/s를 산출한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 산출된 권장속도, 자차량 속도, 전방차량 평균속도 및 교차로 제한속도를 비교하여 전방 교차로 통과 가능성을 판단한다. 자차량(HV)의 제어부(170)는 권장속도, 자차량 속도, 전방차량 평균속도 및 교차로 제한속도가 10m/s, 15m/s, 19m/s 및 22.2m/s(80kph)인 경우, 전방 교차로 통과 가능하다고 판단한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 V2I 통신을 통해 수신한 MAP 정보와 주행경로 정보를 활용하여 다음에 통과해야 하는 교차로를 판단한다. 도 14에 도시된 바와 같이 주행경로 정보는 '2km 직진', 첫번째 교차로에서 좌회전 후 두번째 교차로까지의 거리는 250m인 경우, 자차량(HV)의 제어부(170)는 2km 직진 내에 두번째 교차로가 존재한다고 판단한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 자차량으로부터 두번째 교차로 정지선까지의 거리를 산출한다. 제어부(170)는 자차량으로부터 첫번째 교차로 정지선까지의 거리, 첫번째 교차로로부터 두번째 교차로 정지선까지의 거리 및 좌회전 궤적을 이용하여 자차량과 두번째 교차로 정지선 사이의 거리를 산출한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 자차량과 두번째 교차로 정지선 사이에 위치하는 전방차량으로 주변차량 RV1, RV2, RV4 및 RV5를 검출한다. 그리고, 자차량(HV)의 제어부(170)는 검출된 전방차량 RV1, RV2, RV4 및 RV5의 평균속도(20m/s)를 산출한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 주행경로 정보(직진) 및 직진 신호의 잔여시간(26초)를 활용하여 감가속 시나리오에 따라 권장속도를 계산한다.
자차량(HV)의 제어부(170)는 권장속도, 자차량 속도, 전방차량 평균속도 및 교차로 제한속도에 근거하여 두번째 교차로 통과 가능 여부를 판단한다. 자차량(HV)의 제어부(170)는 두번째 교차로 통과가 가능한 경우 두번째 교차로까지 통과하기 위한 최종 권장속도를 제안한다.
도 16은 본 발명에 따른 차량 운전보조장치의 권장속도 안내 방식을 종래기술과 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 첫번째 교차로의 좌회전 신호 잔여시간 및 두번째 교차로의 직진 신호 잔여시간이 각각 8초인 경우, 종래에는 첫번째 교차로만 통과할 수 있는 권장속도 40kph를 제안하였다. 반면, 본 발명에 따른 차량 운전보조장치는 첫번째 교차로 뿐만 아니라 두번째 교차로도 통과할 수 있는 권장속도 55kph를 제안하여 차량이 두번째 교차로까지 안전하게 통과할 수 있게 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량 운전보조장치
110: 제1통신부
120: 제2통신부
130: 제3통신부
140: 위치 검출부
150: 내비게이션 단말
160: 저장부
170: 제어부

Claims (20)

  1. V2X(Vehicle to Everything) 통신을 이용하여 인프라로부터 제공되는 인프라 정보를 수신하는 제1통신부,
    상기 V2X 통신을 통해 주변차량으로부터 주변차량 정보를 수신하는 제2통신부,
    상기 V2X 통신을 통해 자차량 내 탑재된 전자제어장치들 및 센서들로부터 자차량 정보를 획득하는 제3통신부,
    자차량 위치 정보를 검출하는 위치 검출부,
    자차량의 주행경로 정보를 제공하는 내비게이션 단말, 및
    상기 인프라 정보, 상기 주변차량 정보, 상기 자차량 정보, 상기 자차량 위치 정보 및 상기 주행경로 정보를 고려하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 적어도 하나 이상의 교차로를 통과하기 위한 최종 권장속도를 안내하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    전방 교차로의 잔여시간 내 상기 자차량이 상기 전방 교차로 정지선까지 도달하기 위한 권장속도를 계산하고 상기 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하이며 자차량 속도를 초과하는 경우, 가속 시나리오에 따른 잔여시간 내 도달 가능 거리를 계산하고, 상기 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 이상이면 가속 시나리오에 기반하여 타겟 속도를 계산하여 상기 최종 권장속도로 안내하고,
    전방 교차로 통과가 가능하면, 상기 주행경로 정보를 이용하여 다음 전방 교차로를 확인하고 상기 다음 전방 교차로까지의 통과 가능 여부를 확인하여 상기 다음 전방 교차로까지 통과하기 위한 최종 권장속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인프라 정보의 교차로 정보 및 신호등 정보와 상기 자차량 위치 정보에 근거하여 자차량으로부터 전방 교차로 정지선까지의 거리 및 전방 교차로의 신호 상태 및 잔여시간을 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자차량과 상기 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량을 전방차량으로 검출하고 상기 전방차량의 평균속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량 평균속도 이하이며 자차량 속도 이하이면, 상기 권장속도를 상기 최종 권장속도로 안내하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 권장속도가 교차로 제한속도 또는 전방차량 평균속도를 초과하면 상기 전방 교차로 통과 불가로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 도달 가능 거리가 자차량과 전방 교차로 정지선 사이의 거리 미만이면 상기 전방 교차로 통과 불가로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치.
  9. 삭제
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주행경로 정보가 직진 정보인지 여부에 따라 상기 주행경로 정보에 따른 주행경로 잔여거리와 상기 전방 교차로까지의 거리를 비교하여 좌회전 또는 우회전해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하는지를 확인하고 주변 다른 전방 교차로 정보와 상기 전방 교차로에서의 주행경로 정보를 활용하여 다음 전방 교차로를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치.
  11. V2X(Vehicle to Everything) 통신을 이용하여 자차량 정보, 인프라 정보, 주변차량 정보, 주행경로 정보 및 자차량 위치 정보를 획득하는 단계,
    상기 자차량 정보, 인프라 정보, 주변차량 정보, 주행경로 정보 및 자차량 위치 정보를 고려하여 전방 교차로 통과 여부를 확인하는 단계, 및
    상기 전방 교차로 통과가 가능한 경우, 적어도 하나 이상의 다음 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 안내하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 다음 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 안내하는 단계는,
    상기 주행경로 정보에 포함된 길안내 정보가 직진 정보인지를 확인하는 단계,
    상기 길안내 정보가 직진 정보이면, 자차량 주변의 다른 전방 교차로 정보와 상기 전방 교차로에서의 주행정보에 근거하여 다음 전방 교차로를 확인하는 단계, 및
    상기 다음 전방 교차로까지 통과 가능한 최종 권장속도를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 전방 교차로 통과 가능 여부를 확인하는 단계는,
    상기 자차량과 상기 전방 교차로 정지선 사이의 거리를 계산하고 상기 전방 교차로의 신호상태 및 잔여시간을 확인하는 단계,
    상기 잔여시간 내 상기 전방 교차로 정지선까지 도달하기 위한 권장속도를 계산하는 단계,
    상기 권장속도가 교차로 제한속도 및 전방차량의 평균속도 이하인지를 확인하는 단계,
    상기 권장속도가 상기 교차로 제한속도 및 전방차량의 평균속도 이하이면 상기 권장속도가 자차량 속도를 초과하는지를 확인는 단계,
    상기 권장속도가 상기 자차량 속도를 초과하면, 가속 시나리오에 기반하여 상기 잔여시간 내 도달 가능 거리를 계산하는 단계,
    상기 도달 가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 이상인지를 확인하는 단계,
    상기 도달가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 이상이면, 상기 가속 시나리오에 기반하여 타겟 속도를 계산하는 단계, 및
    상기 타겟 속도를 최종 권장속도로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자차량 정보, 인프라 정보, 주변차량 정보, 주행경로 정보 및 자차량 위치 정보를 획득하는 단계는,
    차량 내부 통신((In-Vehicle Networking) 및 GPS(Global Positioning Sytstem)를 통해 자차량 정보 및 자차량 위치 정보를 획득하는 단계,
    V2I(Vehicle to Infra) 통신을 통해 인프라로부터 전송되는 신호등 정보 및 교차로 정보를 수신하는 단계,
    V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 주변차량 정보를 획득하는 단계, 및
    내비게이션 단말로부터 제공되는 주행경로 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치의 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전방 교차로 통과 가능 여부를 확인하는 단계는,
    상기 자차량과 상기 전방 교차로 정지선 사이에 위치하는 주변차량을 전방차량으로 검출하는 단계,
    상기 전방차량의 평균속도를 연산하는 단계, 및
    상기 권장속도, 자차량 속도, 전방차량의 평균속도, 및 교차로 제한속도를 비교하여 상기 전방 교차로 통과 가능여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치의 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 권장속도가 상기 교차로 제한속도 및 상기 전방차량의 평균속도 이하인지를 확인하는 단계에서,
    상기 권장속도가 상기 교차로 제한속도 및 상기 전방차량의 평균속도 중 어느 하나를 초과하면 상기 전방 교차로 통과가 불가능한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치의 제어 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 권장속도가 상기 자차량 속도를 초과하는지를 확인는 단계에서,
    상기 권장속도가 상기 자차량 속도 이하이면 상기 권장속도를 상기 최종 권장속도로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치의 제어 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 도달 가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 이상인지를 확인하는 단계에서,
    상기 도달 가능 거리가 상기 자차량에서 상기 전방 교차로 정지선까지의 거리 미만이면 상기 전방 교차로 통과가 불가능한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치의 제어 방법.
  18. 삭제
  19. 제11항에 있어서,
    상기 길안내 정보가 직진 정보인지를 확인하는 단계에서,
    상기 길안내 정보가 좌회전 또는 우회전 정보이면, 상기 길안내 정보에 따른 주행경로 잔여거리와 상기 자차량에서 상기 전방 교차로까지의 거리를 비교하는 단계, 및
    비교결과에 따라 좌회전 또는 우회전 해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하는지를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운전보조장치의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 좌회전 또는 우회전 해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하는지를 확인하는 단계에서,
    상기 좌회전 또는 우회전 해야 하는 교차로가 상기 전방 교차로와 일치하면, 상기 전방 교차로를 제외한 자차량 주변의 다른 전방 교차로 정보와 상기 전방 교차로에서의 주행정보에 근거하여 다음 전방 교차로를 확인하는 것을 특징으로 하는 운전보조장치의 제어 방법.
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