KR102645060B1 - 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법 - Google Patents

차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102645060B1
KR102645060B1 KR1020190069298A KR20190069298A KR102645060B1 KR 102645060 B1 KR102645060 B1 KR 102645060B1 KR 1020190069298 A KR1020190069298 A KR 1020190069298A KR 20190069298 A KR20190069298 A KR 20190069298A KR 102645060 B1 KR102645060 B1 KR 102645060B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
steering angle
wheel steering
wheel
processing unit
Prior art date
Application number
KR1020190069298A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200142621A (ko
Inventor
전영탁
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190069298A priority Critical patent/KR102645060B1/ko
Priority to US16/560,551 priority patent/US11235800B2/en
Priority to DE102019214054.8A priority patent/DE102019214054A1/de
Priority to CN201910880415.5A priority patent/CN112078653B/zh
Publication of KR20200142621A publication Critical patent/KR20200142621A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102645060B1 publication Critical patent/KR102645060B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/181—Preparing for stopping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0062—Adapting control system settings
    • B60W2050/0063—Manual parameter input, manual setting means, manual initialising or calibrating means
    • B60W2050/0068—Giving intention of direction, e.g. by indicator lights, steering input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/04—Vehicle stop
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18—Steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/802—Longitudinal distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/65—Data transmitted between vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20—Steering systems
    • B60W2710/207—Steering angle of wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법에 관한 것으로, 차륜 조향을 제어하는 조향 제어부, 및 차량이 방향전환 지점에 정차하면 상기 차량의 현재 위치에 기반한 도로 정보에 근거하여 차륜 조향각을 결정하고 결정된 차륜 조향각에 따라 차륜 조향을 미리 조정하도록 조향 제어부에 지시하는 처리부를 포함한다.

Description

차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법{VEHICLE TERMINAL AND METHOD FOR STEERING WHEEL THEREOF}
본 발명은 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법에 관한 것이다.
자율주행차량은 운전자의 조작 없이 차량이 주행환경을 인식하여 위험을 판단하고 주행경로를 계획하여 스스로 운행이 가능한 차량을 말한다. 이러한 자율주행차량은 방향전환 예컨대, 유턴(U-turn), 좌회전 또는 우회전 등을 위해 정차(일시 정지)하는 경우 차량 바퀴(차륜)를 차량의 전방(예: 12시 방향)을 향하도록 정렬한다. 자율주행차량은 정차 후 다시 출발(주행)할 때 주변환경을 고려하여 차륜의 조향각(회전각)을 조정한다. 이와 같이, 차량이 이동을 개시하며 조향각을 조정하는 경우 차량의 선회 반경(회전 반경)이 증가하여 선회하는 차량의 이동 속도가 느려진다. 또한, 차량은 장애물 및/또는 좁은 차로폭 등으로 인해 선회가 어려운 경우 후진하여 선회를 위한 영역을 확보한 후 재진행해야 하는 경우가 발생한다.
본 발명은 방향전환을 위해 정차한 상태에서 차량의 주변환경을 고려하여 미리 차륜의 조향각을 조정하는 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 단말기는 차륜 조향을 제어하는 조향 제어부, 및 차량이 방향전환 지점에 정차하면 상기 차량의 현재 위치에 기반한 도로 정보에 근거하여 차륜 조향각을 결정하고 결정된 차륜 조향각에 따라 차륜 조향을 미리 조정하도록 조향 제어부에 지시하는 처리부를 포함한다.
상기 도로 정보는 차도폭, 차로폭 및 차로수 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량 단말기는 차륜 궤적 정보를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하고, 상기 처리부는 상기 차량 궤적 정보와 상기 차도폭에 근거하여 상기 차량이 한번에 방향전환 가능한지를 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 궤적 정보는 차량별 선회 궤적 함수 및 차량별 선회 궤적 범위 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량별 선회 궤적 범위는 조향각별 및 차량 속도별 최대 선회 반경 및 최소 선회 반경을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 차량이 한번에 방향전환 가능한 경우, 상기 차도폭에 근거하여 한번에 방향전환을 수행하기 위한 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 기설정된 주행경로를 고려하여 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 차량에 탑재된 센서들을 이용하여 주변환경 정보를 수집하고 수집된 주변환경 정보를 고려하여 상기 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 주변환경 정보는 상기 차량의 주변영상 및 상기 차량과 주변객체 간의 거리 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 최적의 차륜 조향각을 산출할 때 차량 속도도 함께 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 차량이 한번에 방향전환 불가능한 경우 상기 차륜 조향각을 최대 조향각으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 타차량의 전방주행경로와 상기 차량의 선회경로가 겹치는 경우 상기 차륜 조향각을 변경하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량이 방향전환 지점에 정차했는지를 확인하는 단계, 상기 차량이 상기 방향전환 지점 정차 후 상기 차량의 현재 위치에 기반한 도로 정보에 근거하여 차륜 조향각을 결정하는 단계, 및 상기 차륜 조향각에 따라 차륜 조향을 미리 조정하는 단계를 포함한다.
상기 도로 정보는 차도폭, 차로폭 및 차로수 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조향 제어 방법은 상기 차량이 방향전환 지점에 정차했는지를 확인하는 단계 이후, 차량 궤적 정보와 상기 도로 정보에 근거하여 상기 차량이 한번에 방향전환 가능한지를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 궤적 정보는 차량별 선회 궤적 함수 및 차량별 선회 궤적 범위 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량별 선회 궤적 범위는 조향각별 및 차량 속도별 최대 선회 반경 및 최소 선회 반경을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는, 상기 차량이 한번에 방향전환 가능한 경우, 상기 차도폭에 근거하여 한번에 방향전환을 수행하기 위한 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는, 기설정된 주행경로를 고려하여 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는, 상기 차량에 탑재된 센서들을 이용하여 주변환경 정보를 수집하고 수집된 주변환경 정보를 고려하여 상기 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는, 상기 최적의 차륜 조향각을 산출할 때 차량 속도도 함께 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는, 상기 차량이 한번에 방향전환 불가능한 경우 상기 차륜 조향각을 최대 조향각으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 차륜 조향각을 결정하는 단계 이후, V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 타차량의 전방주행경로와 상기 차량의 선회경로가 겹치는 경우 상기 차륜 조향각을 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 방향전환을 위해 정차한 상태에서 차량의 주변환경을 고려하여 미리 차륜의 조향각을 조정함으로써, 차량의 선회 반경이 증가하는 것을 방지하고 선회하는 차량의 이동 속도가 느려짐에 따른 교통 정체를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량이 방향전환하여 진입할 차로로 다가오는 타차량, 장애물 및/또는 좁은 차로폭 등의 주변환경 정보를 수집하고 수집된 정보에 근거하여 최적의 선회 반경을 계산하고 계산된 선회 반경에 기반하여 차륜 조향각을 미리 설정하여 선회하는 차량의 이동 속도를 증가시키고 선회하지 못하는 상황을 방지함으로써 교통 흐름을 원활하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율주행 지원 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 한번에 방향전환 가능여부를 판정하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 차륜 조향각 및 차량 속도를 결정하는 일 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 단말기의 조향 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 차량 단말기가 선행 차량이 존재하는 경우 조향 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 차량 단말기가 주변환경을 고려하여 조향 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 제어 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 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 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 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.
본 발명은 자율주행차량이 방향전환을 위해 정차한 상태에서 주변환경을 고려하여 차량의 바퀴 방향을 미리 변경함으로써 방향전환을 용이하고 신속하게 할 수 있도록 지원하는 기술에 관한 것이다. 본 명세서에서 조향각(steering wheel angle)은 조향핸들(steering wheel)의 회전각도(회전각)을 의미하고, 차륜 조향각(steered wheel angle)은 조향차륜(예: 앞바퀴 등)의 회전각을 의미하고, 선회 속도는 방향전환을 위해 선회하는 차량의 이동 속도(차량 속도)를 말한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율주행 지원 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 한번에 방향전환 가능여부를 판정하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 차륜 조향각 및 차량 속도를 결정하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자율주행 지원 시스템은 서버(100) 및 차량에 장착되는 차량 단말기(200)를 포함한다.
서버(100)는 통신망(network)에 연결된 차량 즉, 커넥티드카(connected car)에 도로 정보, 교통 정보, 길안내 즉, 주행경로, 정밀지도(이하, 지도 정보), 멀티미디어(음악 및/또는 비디오 등) 스트리밍, 날씨 정보 및/또는 검색 서비스 등을 실시간으로 제공할 수 있다. 이러한 서버(100)는 도면에 도시하지 않았으나 차량과의 통신을 위한 통신모듈, 프로세서 및 메모리를 포함하는 컴퓨팅 시스템으로 구현될 수 있다.
서버(100)는 차량별 차륜 궤적 정보(차량의 선회 궤적 정보)를 저장 및 관리하는 데이터베이스(DB)를 구비한다. 차륜 궤적 정보는 차량제조사에 의해 사전에 획득되는 것으로, 선회 궤적 함수 또는 선회 궤적 범위일 수 있다. 차량제조사는 사전에 차종별, 차량 속도(평균 속도)별 및/또는 차륜 조향각별로 차륜 궤적 즉, 차량의 선회 궤적(선회 반경)을 실측하여 DB화하고, DB화된 실측 데이터를 모델링하여 차량별 선회 궤적 함수를 도출할 수 있다. 또한, 차량제조사는 DB화된 실측 데이터로부터 차량별 선회 궤적 범위 즉, 차륜 조향각별 및/또는 차량 속도별 최대 선회 반경 및 최소 선회 반경을 계산한다.
DB는 차량별 차체 정보를 저장 및 관리할 수 있다. 여기서, 차체 정보는 차종, 차량 사이즈(전폭, 전장 및 전고 등) 및 바퀴 사양(타이어 사양) 등을 포함할 수 있다. 또한, DB는 지도 정보 및/또는 도로 정보(차로폭 및/또는 차로수 등을 포함) 등을 저장할 수도 있다.
차량 단말기(200)는 차량에 탑재되어 멀티미디어 기능, 내비게이션 기능 및 통신 기능 등을 제공하는 장치로, 오디오·비디오·내비게이션·텔레매틱스 (Audio·Video·Navigation·Telematics, AVNT)로 구현될 수 있다. 이러한 차량 단말기(200)는 통신부(210), 측위부(220), 검출부(230), 조향 제어부(240), 저장부(250), 자율주행 제어부(260) 및 처리부(270)를 포함한다.
통신부(210)는 차량 단말기(200)가 차량 내 기기 및/또는 차량 외 기기와 통신을 수행할 수 있게 한다. 통신부(210)는 차량 네트워크 및/또는 무선 네트워크 등을 이용할 수 있다. 차량 네트워크로는 차량간 통신(Vehicle to Vehicle, V2V), 차량과 인프라 간 통신(Vehicle to Infrastructure, V2I), 차량과 모바일 기기 간 통신(Vehicle-to-Nomadic Devices, V2N), 및/또는 차량 내 통신(In-Vehicle Network, IVN) 등의 차량 통신(Vehicle to Everything, V2X) 기술이 적용될 수 있다. 무선 네트워크로는 WLAN(Wireless LAN)(WiFi), Wibro(Wireless broadband) 및/또는 Wimax(World Interoperability for Microwave Access) 등의 무선 인터넷 기술, 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및/또는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등의 근거리 통신 기술, 및/또는 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication), LTE(Long Term Evolution), LTE-Advanced 및/또는 IMT(International Mobile Telecommunication)-2020 등의 이동통신 기술이 이용될 수 있다.
측위부(220)는 차량의 현재 위치를 측정한다. 측위부(220)는 GPS(Global Positioning System), DR(Dead Reckoning), DGPS(Differential GPS) 및 CDGPS(Carrier phase Differential GPS) 등의 측위 기술 중 적어도 하나 이상을 이용하여 차량 위치를 측정할 수 있다.
검출부(230)는 조향핸들의 회전각(조향각), 차륜 조향각 및/또는 차량 속도 등을 획득할 수 있다. 검출부(230)는 조향각 센서(Steering Angle Sensor, SAS) 및 차량 속도 센서(vehicle speed sensor)를 통해 조향핸들의 회전각 및 차량 속도를 획득할 수 있다. 이때, 검출부(230)는 후술하는 저장부(250)에 기저장된 맵핑 테이블을 참조하여 조향핸들의 회전각에 대응하는 차륜 조향각을 획득할 수도 있다.
조향 제어부(240)는 운전자가 조향핸들(steering wheel)에 가한 회전력 또는 후술하는 처리부(270)의 지시에 근거하여 조향차륜(예: 앞바퀴)의 조향각을 조정한다. 조향 제어부(240)는 조향차륜의 조향각을 조정하여 차량의 선회 반경(회전 반경)을 변화시킬 수 있다. 조향 제어부(240)는 전동식 파워 스티어링(Motor driven power steering, MDPS) 시스템 등으로 구현될 수 있다.
저장부(250)는 처리부(270)가 기정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장할 수 있다. 이러한 저장부(250)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 착탈형 디스크 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
저장부(250)는 지도 정보(데이터), 차체 정보 및/또는 도로 정보 등을 저장할 수 있다. 차체 정보는 차종, 차량 사이즈(전폭, 전고 및 전장 등) 및/또는 바퀴 사양(예: 바퀴 크기 등) 등을 포함할 수 있다. 도로 정보는 차도폭(roadway width), 차로폭(lane width), 및/또는 차로수 등을 포함할 수 있다.
또한, 저장부(250)는 차량에 대한 차륜 궤적 정보를 DB 형태로 저장할 수 있다. 차륜 궤적 정보는 차량에 대한 선회 궤적 함수 및/또는 선회 궤적 범위를 포함할 수 있다. 여기서, 선회 궤적 범위는 정차 시 차륜 조향각별 최대 선회 반경 및 최소 선회 반경 정보를 포함할 수 있다.
또한, 저장부(250)는 통신부(210)를 통해 서버(100)로부터 전송되는 지도 정보, 도로 정보 및/또는 차륜 궤적 정보를 수신하여 저장할 수도 있다.
자율주행 제어부(260)는 차량의 주변환경을 인식하여 경로(local path)를 계획하고 그 계획된 경로를 따라 운행하도록 차량을 제어한다. 자율주행 제어부(260)는 차량에 장착되는 이미지 센서(261) 및/또는 거리 센서(262) 등의 센서들을 통해 차량의 주변환경 정보를 획득할 수 있다. 자율주행 제어부(260)는 주변환경 정보에 기반하여 차량의 주행(거동)을 제어한다. 여기서, 이미지 센서(261)는 차량의 주변을 촬영하여 주변 영상을 획득하는 것으로, CCD(charge coupled device) 이미지 센서(image sensor), CMOS(complementary metal oxide semi-conductor) 이미지 센서, CPD(charge priming device) 이미지 센서 및 CID(charge injection device) 이미지 센서 등과 같은 이미지 센서들 중 적어도 하나 이상의 이미지 센서로 구현될 수 있다. 거리 센서(262)는 차량과 주변 객체(타차량, 장애물 및 사람 등) 간의 거리를 측정한다. 거리 센서(262)는 레이더(Radio Detecting And Ranging, radar), 라이더(Light Detection And Ranging, LiDAR) 및/또는 초음파 센서 등으로 구현될 수 있다.
처리부(270)는 차량 단말기(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 처리부(270)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 이상으로 구현될 수 있다.
처리부(270)는 목적지가 설정되면 지도 정보(정밀지도)를 기반으로 차량의 현재 위치를 출발지로 하여 목적지까지의 주행경로를 생성한다. 처리부(270)는 생성된 주행경로를 자율주행 제어부(260)에 제공한다. 자율주행 제어부(260)는 처리부(270)로부터 제공받은 주행경로를 따라 차량이 자율주행하도록 제어한다.
처리부(270)는 차량이 주행경로 상의 방향전환 지점에 정차했는지를 확인한다. 여기서, 방향전환 지점은 차량의 진행 방향(heading)을 변경해야 하는 지점을 의미한다. 처리부(270)는 측위부(220)에 의해 측정된 위치 정보, 지도 정보, 주변환경 정보 및 주행경로를 연동하여 차량이 유턴(U-turn) 차로, 좌회전 차로, 우회전 차로 또는 직좌 차로 등의 방향전환 전용 차로 즉, 방향전환 지점에 위치하는지를 확인할 수 있다. 또한, 처리부(270)는 차량 속도 센서(미도시) 및 변속기(transmission)(미도시)에 의해 획득되는 차량 속도 및 변속단 정보에 근거하여 차량이 정차 중인지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 처리부(270)는 차량 속도가 0km/h 이며, 차량의 변속단이 중립(Neutral, N) 또는 주행(Drive, D)인 경우 차량이 정차한 것으로 판단한다.
처리부(270)는 차량이 방향전환 지점에 정차한 경우 주행경로, 차량 위치 정보, 차체 정보 및 도로 정보를 연동하여 차륜 조향각을 결정한다. 보다 구체적으로, 처리부(270)는 차량이 방향전환 지점에 정차하면 차량의 현재 위치를 기반으로 지도 정보를 이용하여 차량이 방향전환을 통해 진입하는 차도의 폭(차도폭)을 계산할 수 있다. 또는, 처리부(270)는 통신부(210)를 통해 서버(100)로부터 전송되는 도로 정보(차도폭 정보 포함)를 수신할 수도 있다. 즉, 처리부(270)는 서버(100)로부터 차도폭 정보를 제공받을 수 있다.
처리부(270)는 조향각별 및/또는 차량 속도별 차량의 선회 반경을 계산하여 차륜 궤적 정보 즉, 최대 선회 반경 및 최소 선회 반경을 구할 수 있다. 한편, 처리부(270)는 선회 궤적 함수를 이용하여 차륜 궤적 정보를 산출할 수 있다. 처리부(270)는 차륜 궤적 정보 즉, 차륜 선회 반경 정보와 차도폭 정보를 비교하여 차량이 한번에 방향전환을 할 수 있는지를 확인한다. 이때, 처리부(270)는 차량의 차륜 궤적 정보와 차도폭 정보에 근거하여 미리 차륜 조향각을 조정할지 여부를 판정할 수도 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 차량(10)이 주행 차도(R1)의 유턴 전용 차로(U-turn only)에 위치한 경우, 처리부(270)는 차도폭(RW) 정보와 차량(10)의 최대 선회 반경(max) 및 최소 선회 반경(min) 정보를 획득한다. 처리부(270)는 차도폭(RW) 정보와 차량(10)의 최대 선회 반경(max) 및 최소 선회 반경(min) 정보를 비교하고 비교결과 차량(10)이 한번의 유턴으로 반대 차도(R2)의 3차로 진입이 가능하면 한번에 방향전환 가능한 것으로 판단한다.
처리부(270)는 한번에 방향전환이 가능한 경우, 주행경로, 차량 위치 정보, 차체 정보 및 도로 정보를 이용하여 차량이 한번에 방향전환하기 위한 최적의 선회 반경(선회 궤적)을 연산한다. 처리부(270)는 최적의 선회 반경에 근거하여 목표 차륜 조향각 및 목표 차량 속도를 결정한다. 처리부(270)는 목표 차륜 조향각 정보에 근거한 조향 제어 명령을 조향 제어부(240)로 전송한다. 조향 제어부(240)는 처리부(270)로부터 전송되는 조향 제어 명령에 따라 조향차륜의 조향각을 조정한다. 또한, 처리부(270)는 목표 차량 속도 정보를 자율주행 제어부(260)로 전송한다. 자율주행 제어부(260)는 처리부(270)의 지시에 따라 차량 속도 즉, 차륜의 회전 속도를 제어한다.
또한, 처리부(270)는 주행경로를 고려하여 방향전환을 통해 진입할 차도의 차로를 결정할 수 있다. 처리부(270)는 진입할 차로를 고려하여 차량이 한번에 방향전환을 할 수 있는지 및/또는 미리 차륜 조향각을 조정할지 여부를 결정할 수도 있다.
예를 들어, 차량(10)이 제1차도(W1)의 유턴 차로(1차로)에 정차하면 처리부(270)는 정차 상태에서 주행경로를 고려하여 유턴 후 진입할 제2차도(W2, 제1차도의 맞은편 차도)의 차로를 결정할 수 있다. 도 3과 같이 차량(10)이 유턴하여 제2차도(W2)의 2차로로 진입하는 경우 차륜 각도를 최대로 조정하고 차량 속도(평균 주행 속도)를 15km/h로 유턴 수행 시 한번에 회전 가능하다고 가정하면, 처리부(270)는 조향 제어부(240)에 차륜 조향각을 최대로 조정하도록 제어 명령을 전송하고, 차량 속도를 15km/h로 제어하도록 자율주행 제어부(260)에 제어 명령을 전송한다.
한편, 차량(10)이 유턴하여 제2차도(W2)의 3차로 또는 4차로로 진입하는 경우 진입 차로별로 한번에 선회 가능한 차륜 조향각과 차량 이동 속도(평균 주행 속도)를 [표 1]과 같다고 가정하면,
구분 설정 가능 범위
차륜 조향각 평균 주행 속도
3차선 진입 시 ~15도 ~ Max 20km/h
4차선 진입 시 ~10도 ~ Max 30km/h
처리부(270)는 차량(10)이 제2차도(W2)의 3차로 진입 시 차륜 조향각을 15도로 조정하도록 조향 제어부(240)에 지시하고, 차량 속도를 평균 20km/h 이하로 제어하도록 자율주행 제어부(260)에 지시한다. 또는, 처리부(270)는 차량(10)이 제2차도(W2)의 4차로로 진입 시 차륜 조향각 및 차량 속도를 10도 및 평균 30km/h 이하로 각각 제어하도록 조향 제어부(240) 및 자율주행 제어부(260)에 지시한다.한편, 차량(10)의 차륜 궤적이 차륜 조향각이 15도이고, 차량 속도가 20km/h일 때 도 4와 같고, 차륜 조향각이 15도이고 차량 속도가 30km/h일 때 도 5와 같은 경우, 차량(10)이 제1차도(W1)의 유턴 차로에 위치하고, 유턴하여 제2차도(W2)의 4차로로 진입하고자 하면, 처리부(270)는 차륜 조향각을 15도로 미리 조정하게 하고, 차량 속도를 평균 30km/h로 유지하게 한다.
또한, 차량에 탑재되는 차량 단말기(200)의 처리부(270)는 차륜 조향각을 결정한 후 또는 조향차륜의 조향각을 미리 조정한 후, V2V 통신을 이용하여 타차량의 전방주행경로(앞으로 주행할 경로)와 방향전환을 위한 차량의 선회경로(차륜 궤적)가 겹치는지를 확인하고, 그 확인결과에 따라 결정된 차륜 조향각을 변경할 수 있다. 다시 말해서, 차량의 차량 단말기(200)는 V2V 통신을 통해 타차량으로부터 타차량의 전방주행경로를 제공받고, 타차량의 전방주행경로에 근거하여 차량이 방향전환하여 진입할 차도의 차로로 타차량이 진입할 예정(계획)인지를 확인할 수 있다. 차량 단말기(200)는 차량이 방향전환을 통해 진입할 차도의 차로로 타차량의 진입이 예상되는 경우 타차량과의 충돌을 회피할 수 있도록 기결정된 차륜 조향각을 변경할 수 있다. 즉, 차량 단말기(200)는 차륜 조향각을 변경하므로 선회경로도 조정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 단말기의 조향 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6에 따르면, 차량 단말기(200)는 목적지가 설정되면 목적지까지의 주행경로를 계획하여 운행을 개시한다(S110). 차량 단말기(200)의 처리부(270)는 저장부(250)에 저장된 지도 정보를 이용하여 주행경로를 탐색하거나 또는 서버(100)에 요청하여 주행경로를 제공받을 수도 있다.
차량 단말기(200)의 처리부(270)는 차량이 방향전환 지점에 정차했는지를 확인한다(S120). 처리부(270)는 측위부(220)에 의해 측정된 위치 정보, 지도 정보, 주변환경 정보 및 주행경로를 연동하여 차량이 방향전환 지점(예컨대, 유턴 차로, 좌회전 차로 및/또는 우회전 차로 등)에 위치하는지를 확인할 수 있다. 또한, 처리부(270)는 검출부(230)에 의해 검출된 차량 속도 및/또는 변속단 정보를 이용하여 차량의 정차여부를 확인할 수 있다.
처리부(270)는 차량이 방향전환 지점에 정차한 경우 도로 정보를 획득한다(S130). 도로 정보는 차도폭, 차로수 및 차로폭 등의 정보를 포함할 수 있다.
처리부(270)는 도로 정보를 기반으로 차량이 한번에 방향전환을 할 수 있는지를 판정한다(S140). 처리부(270)는 차량이 방향전환을 통해 진입할 차도(진입차도)의 폭 정보와 차량 속도별 차량의 선회 반경을 비교하여 차량이 한번에 방향전환을 할 수 있는지를 결정할 수 있다. 이때, 처리부(270)는 차량 위치와 지도 정보를 연동하여 진입차도의 폭을 연산하거나 또는 서버(100)로부터 진입차도의 폭 정보를 제공받을 수도 있다. 또한, 처리부(270)는 차량이 진입차도의 진입 차로 위치를 고려하여 차량이 한번에 방향전환이 가능한지를 판정할 수도 있다.
처리부(270)는 차량이 한번에 방향전환을 수행할 수 있는 경우, 목표 차륜 조향각 및 목표 차량 속도를 결정한다(S150). 처리부(270)는 차량이 한번에 방향전환하도록 하는 최적의 차륜 조향각 및 차량 속도를 결정할 수 있다.
한편, 처리부(270)는 차량이 한번에 방향전환을 수행할 수 없는 경우, 목표 차륜 조향각을 최대 조향각으로 설정하고 차량의 선회 반경을 최소화할 수 있는 차량 속도를 결정한다(S160). 다시 말해서, 처리부(270)는 차륜 조향각을 최대로 미리 변경한 후 방향전환을 위한 선회동작을 일부 수행하고, 후진을 통해 선회 공간을 확보한 후 차륜 조향각을 다시 조정하여 선회 동작을 수행하므로 방향전환을 완료한다. 본 실시 예에서는 차량이 한번에 방향전환을 할 수 없는 경우, 목표 차륜 조향각을 최대 조향각으로 미리 설정하는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 경로 재탐색을 수행하여 다른 방향전환 방법을 제공할 수도 있다.
처리부(270)는 결정된 목표 차륜 조향각에 근거하여 사전에 조향차륜의 조향을 제어하고 목표 차량 속도로 차량의 선회를 수행한다(S170). 처리부(270)는 정차 상태에서 목표 차륜 조향각에 근거하여 조향 제어부(240)를 제어하여 조향차륜의 조향을 조정하고 목표 차량 속도에 근거하여 자율주행 제어부(260)를 제어하여 차량 속도를 조절하므로 차량이 선회할 수 있게 한다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 단말기가 선행 차량이 존재하는 경우 조향 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 차량(30)이 유턴 차로 정차 시 전방에 제1선행 차량(10) 및 제2선행 차량(20)이 존재하는 경우, 차량(30)에 탑재된 차량 단말기(200)의 처리부(270)는 제1 및 제2선행 차량(10 및 20)의 진행 방향을 판단한다. 이때, 제1선행 차량(10)은 커넥티드카 서비스 미지원 차량이고, 제2선행 차량(20)과 차량(30)은 커넥티드카 서비스 지원 차량인 경우, 차량(30)에 장착된 차량 단말기(200)의 처리부(270)는 이미지 센서(162) 등과 같이 차량(30)에 탑재된 센서(들)을 이용하여 제1선행 차량(10)의 진행 방향을 판단할 수 있다. 한편, 처리부(270)는 서버(100)로부터 제2선행 차량(20)의 진행 방향을 확인할 수 있다. 또한, 처리부(270)는 통신부(210)를 통해 제2선행 차량(20)과의 직접적인 통신을 통해 제2선행 차량(20)의 진행 방향을 확인할 수도 있다.
차량(30)의 처리부(270)는 제2선행 차량(20)의 진행 방향을 알 수 없는 경우도 방향전환을 위한 최적의 차륜 조향각을 연산하고 그 연산결과에 근거하여 차륜의 조향을 조정한다. 이후, 처리부(270)는 제2선행 차량(20)의 움직임을 통해 진행 방향을 판단하고 그 판단결과에 따라 차량의 선회를 제어한다.
예컨대, 제2선행 차량(20)이 좌회전을 하는 경우 처리부(270)는 바로 차량의 유턴을 제어한다. 한편, 제2선행 차량(20)이 유턴하는 경우 처리부(270)는 잠시 대기 후 제2선행 차량(20)과 일정 거리 이상 멀어지면 유턴을 실시한다.
도 8은 본 발명에 따른 차량 단말기가 주변환경을 고려하여 조향 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
차량 A가 A1 차도의 A11 차로(유턴 차로)에 정차하여 D2 차도의 D24 차로로 진입하고자 하는 경우, 차량 A의 차량 단말기(200)는 D2 차도의 차로별로 진입해 오는(또는 진입해 올) 차량 존재 여부 및 진입 상황(진입 차량의 속도, 경로 및 상대 거리 등) 등을 확인할 수 있다. 이때, D2 차도로 진입하는 차량의 차량 단말기(200)는 차량 간 경로 정보 공유 서비스를 이용하여 D2 차도의 특정 차로로 진입 예정임을 무선(예: WiFi, 블루투스 또는 V2V 등)으로 타차량에 전달할 수 있다. 또는, 교통 정보 인프라망을 구축하여 D1 차도에서 D2 차도로 이동하는 차량들의 정보(진입 차로, 속도, 진입 차량 대수 및 이동 경로 등)를 수집하여 교차로 주변 영역 내 차량들에 전송할 수 있다. 또는, 차량 A는 자신에 장착된 외부 카메라(외부 센서)를 이용하여 현재 위치에서 유턴을 위한 선회경로(route-a)를 설정하고, 선회경로(route-a)와 겹치는 경로로 반대편 차도에 진입해 오는 타차량이 있는지를 확인한다. 또는, D 구역의 특정 구간(S)의 보드 블록 측면에 센서(LED 라인/감시 센서 등) 등을 부착하고, D구역 보도 블록에 설치된 알림 장치가 센서를 통해 구역 간 이동하는 차량에 대한 정보를 수집하여 교차로 주변 차량에 전달하므로, 차량 A는 선회경로 상에 타구역에서 진입해 오는 타차량의 존재 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 차량 A가 A1 차도의 A11 차로(유턴 차로)에 정차하여 유턴을 위한 선회경로(route-a)를 계획하고, 차륜을 일정 각도(예: 좌측 방향으로 5도) 미리 회전시켜 놓은 상태에서, D1 차도의 3차로에 위치한 차량 B가 우회전하여 D2 차도의 D24 차로로 진입 예정인 경우, 차량 A는 유턴하여 D2 차도의 D24 차로로 진입하는 선회경로(route-a)를 D2 차도의 D23 차로로 진입하는 선회경로(route-b)로 변경하고, 바로 차량 바퀴의 회전 각도도 조정한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 제어 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서(1100) 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서(1100) 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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: 서버 200: 차량 단말기
210: 통신부 220: 측위부
230: 검출부 240: 조향 제어부
250: 저장부 260: 자율주행 제어부
270: 처리부

Claims (24)

  1. 차륜 조향을 제어하는 조향 제어부, 및
    차량이 방향전환 지점에 정차하면 상기 차량의 현재 위치에 기반한 도로 정보에 근거하여 차륜 조향각을 결정하고 결정된 차륜 조향각에 따라 차륜 조향을 미리 조정하도록 조향 제어부에 지시하는 처리부를 포함하고,
    상기 처리부는 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 타차량의 전방주행경로와 상기 차량의 선회경로가 겹치는 경우 상기 차륜 조향각을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도로 정보는 차도폭, 차로폭 및 차로수 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    차륜 궤적 정보를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하고,
    상기 처리부는 상기 차륜 궤적 정보와 상기 차도폭에 근거하여 상기 차량이 한번에 방향전환 가능한지를 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차륜 궤적 정보는 차량별 선회 궤적 함수 및 차량별 선회 궤적 범위 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차량별 선회 궤적 범위는 조향각별 및 차량 속도별 최대 선회 반경 및 최소 선회 반경을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 차량이 한번에 방향전환 가능한 경우, 상기 차도폭에 근거하여 한번에 방향전환을 수행하기 위한 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는 기설정된 주행경로를 고려하여 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 차량에 탑재된 센서들을 이용하여 주변환경 정보를 수집하고 수집된 주변환경 정보를 고려하여 상기 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 주변환경 정보는 상기 차량의 주변영상 및 상기 차량과 주변객체 간의 거리 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 최적의 차륜 조향각을 산출할 때 차량 속도도 함께 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 차량이 한번에 방향전환 불가능한 경우 상기 차륜 조향각을 최대 조향각으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기.
  12. 삭제
  13. 차량이 방향전환 지점에 정차했는지를 확인하는 단계,
    상기 차량이 상기 방향전환 지점 정차 후 상기 차량의 현재 위치에 기반한 도로 정보에 근거하여 차륜 조향각을 결정하는 단계, 및
    상기 차륜 조향각에 따라 차륜 조향을 미리 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 차륜 조향각을 결정하는 단계 이후,
    V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 타차량의 전방주행경로와 상기 차량의 선회경로가 겹치는 경우 상기 차륜 조향각을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 도로 정보는 차도폭, 차로폭 및 차로수 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 차량이 방향전환 지점에 정차했는지를 확인하는 단계 이후,
    차륜 궤적 정보와 상기 도로 정보에 근거하여 상기 차량이 한번에 방향전환 가능한지를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 차륜 궤적 정보는 차량별 선회 궤적 함수 및 차량별 선회 궤적 범위 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 차량별 선회 궤적 범위는 조향각별 및 차량 속도별 최대 선회 반경 및 최소 선회 반경을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는,
    상기 차량이 한번에 방향전환 가능한 경우, 상기 차도폭에 근거하여 한번에 방향전환을 수행하기 위한 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는,
    기설정된 주행경로를 고려하여 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는,
    상기 차량에 탑재된 센서들을 이용하여 주변환경 정보를 수집하고 수집된 주변환경 정보를 고려하여 상기 최적의 차륜 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 주변환경 정보는 상기 차량의 주변영상 및 상기 차량과 주변객체 간의 거리 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는,
    상기 최적의 차륜 조향각을 산출할 때 차량 속도도 함께 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 차륜 조향각을 결정하는 단계는,
    상기 차량이 한번에 방향전환 불가능한 경우 상기 차륜 조향각을 최대 조향각으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기의 조향 제어 방법.
  24. 삭제
KR1020190069298A 2019-06-12 2019-06-12 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법 KR102645060B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190069298A KR102645060B1 (ko) 2019-06-12 2019-06-12 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법
US16/560,551 US11235800B2 (en) 2019-06-12 2019-09-04 Vehicle terminal and method for controlling steering thereby
DE102019214054.8A DE102019214054A1 (de) 2019-06-12 2019-09-16 Fahrzeugendgerät und Verfahren zum Lenkungssteuern damit
CN201910880415.5A CN112078653B (zh) 2019-06-12 2019-09-18 车辆终端和用于通过该车辆终端控制转向的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190069298A KR102645060B1 (ko) 2019-06-12 2019-06-12 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200142621A KR20200142621A (ko) 2020-12-23
KR102645060B1 true KR102645060B1 (ko) 2024-03-11

Family

ID=73546906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190069298A KR102645060B1 (ko) 2019-06-12 2019-06-12 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11235800B2 (ko)
KR (1) KR102645060B1 (ko)
CN (1) CN112078653B (ko)
DE (1) DE102019214054A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11479265B2 (en) * 2020-03-25 2022-10-25 Baidu Usa Llc Incremental lateral control system using feedbacks for autonomous driving vehicles
CN113753124B (zh) * 2021-08-10 2023-04-07 北京智行者科技股份有限公司 车辆原地转向控制方法、自动驾驶控制系统及控制设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190237A (ja) * 2004-12-10 2006-07-20 Toyota Motor Corp 方向転換支援システム

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060035402A (ko) * 2004-10-22 2006-04-26 기아자동차주식회사 교차로에서의 상대 차량 거리에 따른 경고 장치 및 방법
US20100209881A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Driving skill recognition based on behavioral diagnosis
JP2011118485A (ja) * 2009-11-30 2011-06-16 Fujitsu Ten Ltd 方向転換支援装置及び方法
KR20120063301A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 현대자동차주식회사 ＭＤＰＳ의 자동 Ｆｕｌｌ-Ｔｕｒｎ 작동 제어방법
US8610595B1 (en) * 2012-07-19 2013-12-17 Salmaan F. F. M. S. Aleteeby Vehicle U-turn safety alert system
KR101542010B1 (ko) * 2014-05-09 2015-08-04 경북대학교 산학협력단 좌우독립형 조향 제어 시스템의 고장대처 경로생성장치 및 방법
US9244462B2 (en) * 2014-05-30 2016-01-26 Nissan North America, Inc. Vehicle trajectory planning for autonomous vehicles
US10234297B2 (en) * 2014-12-10 2019-03-19 Here Global B.V. Apparatus and associated method for providing U-turn guidance
JP6490486B2 (ja) * 2015-04-21 2019-03-27 クラリオン株式会社 経路探索装置及び経路探索方法
US10807595B2 (en) * 2016-01-14 2020-10-20 Ford Global Technologies, Llc U-turn assistance based on difficulty in maneuvering
WO2017123233A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-20 Ford Global Technologies, Llc Assessing u-turn feasibility
US9849911B2 (en) * 2016-02-26 2017-12-26 GM Global Technology Operations LLC Enhanced vehicle lateral control (lane following/lane keeping/lane changing control) for trailering vehicles
KR102416766B1 (ko) * 2016-04-18 2022-07-04 현대자동차주식회사 능동 유턴 보조시스템
JP6340037B2 (ja) * 2016-06-07 2018-06-06 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両の走行制御装置
CN107662644A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 奥迪股份公司 用于车辆的驾驶辅助系统和方法及包含该系统的车辆
JP6919349B2 (ja) * 2017-06-09 2021-08-18 株式会社アイシン 走行支援システム
US10872476B2 (en) * 2017-08-10 2020-12-22 Amazon Technologies, Inc. Broadcast strategy modes for autonomous vehicle operations
JP6834858B2 (ja) * 2017-09-04 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 操舵支援装置
DE102017220327B4 (de) * 2017-11-15 2023-10-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Prüfen wenigstens einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs, sowie Steuergerät eines Fahrzeugs, Fahrzeug und System mit einem Fahrzeug
DE102017221398B4 (de) * 2017-11-29 2023-01-19 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zum assistierten Durchführen eines Wendemanövers eines Fahrzeugs sowie Computerprogrammprodukt
DE102017011920A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Lucas Automotive Gmbh Ein Steuerungssystem und ein Steuerungsverfahren für das Wenden eines Kraftfahrzeugs
JP7009490B2 (ja) * 2018-09-28 2022-01-25 バイドゥ ドットコム タイムス テクノロジー （ベイジン） カンパニー リミテッド 自動運転車両のための制御主導型の３ポイントターン計画

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190237A (ja) * 2004-12-10 2006-07-20 Toyota Motor Corp 方向転換支援システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200142621A (ko) 2020-12-23
DE102019214054A1 (de) 2020-12-17
US20200391795A1 (en) 2020-12-17
US11235800B2 (en) 2022-02-01
CN112078653B (zh) 2023-06-30
CN112078653A (zh) 2020-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220068141A1 (en) Platooning control apparatus and method
EP3475657B1 (en) Dynamic lane definition
RU2682690C2 (ru) Устройство помощи при вождении
RU2732634C1 (ru) Способ помощи в путешествии и устройство помощи в путешествии
US11225257B2 (en) Driving assistance method and driving assistance device
JP7338263B2 (ja) 飛行範囲の改善のための車両の選択および接近における飛行ドローンの支援
CN111762166A (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
US20200130685A1 (en) Apparatus and method for identifying sensor occlusion in autonomous vehicles
US11292486B2 (en) System and apparatus for a connected vehicle
WO2017143591A1 (zh) 交通控制方法及装置
US20190276027A1 (en) Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium
US11119502B2 (en) Vehicle control system based on social place detection
CN112208535B (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
RU2756878C1 (ru) Способ помощи при движении и устройство помощи при движении
KR20210097869A (ko) 이동체에서 주행 가이드 라인 제어 방법 및 장치
KR102645060B1 (ko) 차량 단말기 및 그의 조향 제어 방법
KR20190067574A (ko) 차량의 차로 변경 제어 장치 및 방법
US20200211379A1 (en) Roundabout assist
US11685404B2 (en) Autonomous driving control method and autonomous driving control system
KR102630991B1 (ko) 차량의 위치 결정 방법, 위치 결정 장치 및 주행 제어 시스템
WO2021205191A1 (ja) 運転支援方法及び運転支援装置
US11217090B2 (en) Learned intersection map from long term sensor data
US20240203261A1 (en) System for assisting right turn of vehicle based on uwb communication and v2x communication at intersection, and operation method thereof
KR20230134009A (ko) 차량의 주행 제어 방법 및 장치
CN118212806A (zh) 基于uwb和v2x通信的路口辅助自主车辆右转的方法和设备

Legal Events

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