KR20140050397A - 곡선로 진입 예측 장치 및 방법과 이를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 - Google Patents

곡선로 진입 예측 장치 및 방법과 이를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 Download PDF

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문승욱
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Abstract

본 발명은 도로의 교통안전 설치물을 이용하여 차량의 곡선로에 진입을 사전(事前)에 예측하는 곡선로 진입 예측 장치 및 방법과 이를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치는, 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보를 획득하는 정보부; 상기 정보부에서 획득한 정보를 이용하여 차량이 주행할 수 없는 방향을 산출하고, 상기 산출된 주행할 수 없는 방향을 제외하여 상기 차량이 주행할 수 있는 방향을 도출하여 곡선로 진입을 예측하는 예측부를 포함할 수 있다.

Description

곡선로 진입 예측 장치 및 방법과 이를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템{Apparatus and Method for Predicting Curve Road Enter and Smart Cruise Control System Using the Same}
본 발명은 곡선로 진입 예측 장치 및 방법과 이를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 도로의 교통안전 설치물을 이용하여 차량의 곡선로에 진입을 사전(事前)에 예측하는 곡선로 진입 예측 장치 및 방법과 이를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 것이다.
최근 차량은 선행차량을 자동적으로 추종하는 스마트 크루즈 컨트롤 시스템을 구비하는 경우가 증가하고 있다.
스마트 크루즈 컨트롤 시스템은 선행차량과의 일정한 차간 거리를 유지하며 안정적인 속도로 선행차량을 추종하기 위하여 차량의 주행방향을 추정하는 기술이 필요하다.
차량이 선행차량 추종 중 곡선로에 진입하는 경우 기존 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은 요속도 센서, 조향각 센서 및 차속 센서 등 차량의 각종 센서들로부터 수집되는 요속도, 조향각 및 차속을 이용하여 도로의 곡률반경 등을 산출한다.
그러나, 이러한 기존 스마트 크루즈 컨트롤 시스템의 곡률반경 산출 방법은 차량의 곡선로 진입을 사전에 대비하지 못하는 문제점이 존재하며, 산출되는 곡률반경도 부정확한 경향이 존재한다.
기존 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에서 카메라 또는 네비게이션의 추가 장치를 이용하여 곡선로 진입을 사전에 예측하는 방법이 존재하나 이는 카메라 또는 네비게이션의 추가 장치가 필요한 문제점이 존재한다.
따라서, 카메라 또는 네비게이션의 추가 장치 없이 차량의 곡선로 진입을 사전에 예측하는 방법 및 산출되는 곡률반경의 정확도를 향상시키는 방법이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도로의 교통안전 설치물을 이용하여 차량의 곡선로에 진입을 사전(事前)에 예측하고, 산출되는 곡률반경의 정확도를 향상시키는 곡선로 진입 예측 장치 및 방법과 이를 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 것이다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 곡선로 진입 예측 장치는, 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보를 획득하는 정보부; 상기 정보부에서 획득한 정보를 이용하여 차량이 주행할 수 없는 방향을 산출하고, 상기 산출된 주행할 수 없는 방향을 제외하여 상기 차량이 주행할 수 있는 방향을 도출하여 곡선로 진입을 예측하는 예측부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보는 과거 시점부터 현재 시점까지 기 설정된 시간 동안의 상기 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보가 포함되며, 상기 예측부는, 상기 교통안전 설치물의 위치들 사이로 상기 차량의 통과 여부를 판단하여 상기 차량이 주행할 수 없는 방향을 산출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 정보부는, 상기 획득된 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보를 상기 차량의 속도와 요속도를 이용하여 상기 기 설정된 시간 동안 상기 차량의 이동으로 발생하는 상기 교통안전 설치물의 위치 정보 변화를 보정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 예측부는, 차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 방향벡터집합을 생성하는 벡터산출부; 상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 획득된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 통과여부판단부; 상기 파악된 방향벡터를 이용하여 상기 차량의 주행방향을 산출하는 주행방향산출부; 및 상기 산출된 주행방향이 기 설정된 기준값(Dth)를 초과하는 경우 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 예측하는 곡선진입예측부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 정보부는, 상기 획득된 교통안전 설치물의 위치 좌표를 상기 차량의 이동 속도를 고려하여 보정하고, 상기 통과여부판단부는, 상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 보정된 모든 위치 좌표의 기 설정된 거리(r) 이내를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악할 수 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 곡선로 진입 예측 방법은, 도로의 교통안전 설치물의 위치 좌표를 획득하는 정보단계; 차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 방향벡터집합을 생성하는 벡터산출단계; 상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 획득된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 통과여부판단단계; 상기 파악된 방향벡터를 이용하여 상기 차량의 주행방향을 산출하는 주행방향산출단계; 및 상기 산출된 주행방향이 기 설정된 기준값(Dth)를 초과하는 경우 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 예측할 수 있다.
바람직하게는, 상기 정보단계는, 상기 획득된 교통안전 설치물의 위치 좌표를 상기 차량의 이동 속도를 고려하여 보정하고, 상기 통과여부판단단계는, 상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 보정된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악할 수 있다.
바람직하게는, 상기 통과여부판단단계는, 상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 획득된 모든 위치 좌표의 기 설정된 거리(r) 이내를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악할 수 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은, 도로의 교통안전 설치물의 위치 좌표를 수집하는 레이다 센서 및 곡선로 진입을 예측하는 곡선로 진입 예측 장치를 포함하되, 상기 곡선로 진입 예측 장치는 상기 수집된 교통안전 설치물의 위치 좌표를 상기 차량의 이동 속도를 고려하여 보정하는 정보부; 차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 방향벡터집합을 생성하는 벡터산출부; 상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 보정된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 통과여부판단부; 상기 파악된 방향벡터를 이용하여 상기 차량의 주행방향을 산출하는 주행방향산출부; 및 상기 산출된 주행방향이 기 설정된 기준값(Dth)를 초과하는 경우 상기 차량이 곡선로에 진입할 것을 예측하는 곡선진입예측부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은, 차량의 속도, 요속도 및 조향각을 측정하는 차량센서; 상기 차량센서에서 측정된 상기 차량의 속도, 상기 요속도 및 상기 조향각을 이용하여 도로 곡률에 관한 정보를 추정하는 곡률추정장치; 및 상기 곡선로 진입 예측 장치에서 예측된 정보와 상기 곡률추정장치 추정 정보를 이용하여 차량을 제어하는 차량제어부를 포함할 수 있다.
본 발명은 카메라 또는 네비게이션이 없이도 차량의 곡선로 진입을 사전(事前)에 예측할 수 있어 스마트 크루즈 컨트롤 시스템의 보다 안정적인 차량 제어가 가능하다.
또한 본 발명은 곡선로의 곡률반경을 보다 정확하게 산출할 수 있으며, 따라서 스마트 크루즈 컨트롤 시스템의 대상 타겟 선정 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치에 관한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 곡선로 진입 예측 장치의 예측부에 관한 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치의 예측부에서 곡선로 진입을 예측하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 방법에 관한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어”있다거나 “접속되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어”있다거나 “직접 접속되어”있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명에 따른 곡선로 진입 예측 장치는 고속도로에는 대부분 설치되어 있으며 심한 곡선로에는 반드시 설치 또는 배열되어 있는 반사판, 교통표지판, 가드레일, 가로등 또는 중앙분리봉 등의 교통안전 설치물을 이용하여 차량이 카메라 또는 네비게이션의 추가 장치 없이도 곡선로 진입을 사전(事前)에 예측할 수 있는 발명에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치에 관한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)는 정보부(110) 및 예측부(120)를 포함한다.
정보부(110)는 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보를 획득한다. 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보는 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보가 포함된 것이 바람직하다.
구체적으로 정보부(110)는 차량 전방의 교통안전 설치물에 관한 위치 정보를 실시간 또는 주기적으로 수집할 수 있는 레이다 센서(Radar Sensor) 등으로부터 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보를 획득할 수 있다. 정보부(110)가 레이다 센서로부터 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보를 획득하는 경우 정보부(110)와 레이다 센서는 유선 또는 무선 통신으로 연결될 수 있다. 교통안전 설치물은 반사특성이 강하여 레이다 센서에 용이하게 검지된다.
정보부(110)가 획득하는 정보는 현재시점에서 과거 시점부터 현재 시점까지 기 설정된 시간 동안(T)의 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보를 포함한다. 기 설정된 시간 동안(T)은 곡선로 진입 예측을 위하여 충분한 교통안전 설치물에 관한 정보를 획득할 수 있는 시간이 된다. 예를 들면, T는 3초 정도로 설정될 수 있으며, 레이다 센서는 3초 동안 실시간 또는 주기적으로 교통안전 설치물에 관한 정보를 수집하고 정보부(110)는 수집된 정보를 실시간 또는 주기적으로 획득할 수 있다.
정보부(110)는 T동안 차량이 이동하여 발생하는 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보의 변화나 오차를 보정하기 위하여 차량 센서로부터 차량의 속도 및 요속도 정보를 획득하고, 획득된 차량의 속도 및 요속도 정보를 이용하여 교통안전 설치물의 위치를 보정할 수 있다.
예측부(120)는 정보부(110)에서 획득된 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보 또는 보정된 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보를 이용하여 차량의 곡선로 진입을 진입하기 이전(以前)에 예측한다.
구체적으로 예측부(120)는 교통안전 설치물의 위치를 파악하고, 교통안전 설치물로 인하여 차량이 주행할 수 없는 방향을 제외하여, 차량이 주행 가능한 방향을 도출한다. 예측부(120)는 도출된 주행 가능한 방향을 이용하여 곡선로 진입을 사전에 예측할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)의 예측부(120)에 관한 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 예측부(120)는 벡터산출부(121), 집합부(123), 통과여부판단부(125), 주행방향산출부(127) 및 곡선로진입예측부(120)를 포함할 수 있다.
벡터산출부(121)는 차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 차량의 방향벡터집합(A)를 산출할 수 있다.
방향벡터집합(A)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
수학식 1에서 벡터산출부(121)는 차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하기 위하여 y=ax와 같은 직선형태 식을 이용한다. y=ax에서 a는 직선의 기울기이므로 a=tan(d)로 나타낼 수 있다. d는 방향각을 의미한다.
따라서, 수학식 1을 보면, A는 방향벡터들(d1, d2, d3, ···, dM)의 집합인 것을 알 수 있다.
집합부(123)는 과거 시점에서 현재 시점까지 기 설정된 시간(T)동안 정보부(110)에서 획득된 교통안전 설치물의 위치 또는 정보부(110)에서 보정된 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보를 저장하고, 저장된 정보를 교통안전 설치물 위치 정보로 집합화 할 수 있다. 집합화한 예를 들면 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure pat00002
수학식 2에서 B가 집합부(123)에서 집합화된 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보이다. P1, P2, ···, PN은 보정된 교통안전 설치물의 위치를 나타낸다. 즉, P1, P2, ···, PN은 각각 평면상에서 좌표로 나타낼 수 있다. 예를 들면 P1은 (x1, y1), P2는 (x2, y2), PN은 (xN, yN)으로 나타낼 수 있다.
통과여부판단부(125)가 차량의 방향벡터집합(A)의 각각의 방향벡터들이 집합 B에 포함된 교통안전 설치물의 위치를 통과하는지 검사한다.
차량은 교통안전 설치물과 충돌하지 않고 주행하므로, 모든 교통안전 설치물의 위치와 교차되지 않는 벡터를 추출하면 차량의 주행 방향을 예측할 수 있다.
따라서, 통과여부판단부(125)는 차량의 방향벡터가 직선형태이고 교통안전 설치물의 위치가 평면상의 좌표 (x, y)로 표현되는 바, 평면상에 주어진 교통안전 설치물의 위치 좌표가 만나지 않는 방향벡터를 추출한다.
구체적으로 통과여부판단부(125)는 집합 A에 포함된 모든 차량의 방향벡터에 대해서 판단을 수행하며, 집합 A의 각각의 벡터 중에서 집합 B의 모든 교통안전 설치물의 위치를 통과하지 않는 벡터를 추출한다.
통과여부판단부(125)에서 추출된 벡터들의 집합을 S라 한다.
또는 통과여부판단부(125)는 집합 A에 포함된 각각의 벡터들이 집합 B에 포함된 모든 좌표와 기 설정된 거리(r) 이내를 통과하는지 여부를 판단하고, 통과하지 않는 벡터들만을 추출하는 방법을 이용하여 집합 S를 생성할 수도 있다.
기 설정된 거리(r)은 차량의 폭이나 도로폭을 고려한 값일 수 있으며, 각종 법규에 따른 교통안전 설치물의 배열 간격을 고려한 값일 수도 있다. 기 설정된 거리(r)는 차량의 종류 또는 교통안전 설치물의 종류 등에 따라서 상이할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)의 예측부(120)에서 곡선로 진입을 예측하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 3의 (A)를 참조하면, 차량의 레이다 센서가 차량 전방의 교통안전 설치물 P0, P1, P2, P3 및 P4의 위치를 수집하고 정보부(110)가 수집된 위치 정보를 획득한다.
도 3의 (B)를 참조하면, 벡터산출부(121)가 차량의 이동 가능한 방향을 나타내는 직선 벡터 d1, d2, d3, ···, dM-4, dM-3, dM-2, dM-1, dM들의 집합 A를 생성할 수 있다.
집합부(123)가 정보부(110)에서 획득된 정보를 이용하여 교통안전 설치물 위치 좌표 정보인 P1, P2, P3 및 P4를 집합(B)화 한다. 통과여부판단부(125)가 A의 벡터인 d1, d2, d3, ···, dM-4, dM-3, dM-2, dM-1, dM의 각각의 벡터가 집합 B의 좌표 P1, P2, P3 및 P4를 모두 통과 하지 않는지 여부를 판단한다. 도 3의 (B)에서는 dM-4, dM-3, dM-2, dM-1, dM가 집합 B의 에 포함된 모든 좌표의 기 설정된 거리 이내를 통과하지 않는 벡터가 된다.
즉, 통과여부판단부(125)는 dM-4, dM-3, dM-2, dM-1, dM를 집합 S로 생성할 수 있다.
주행방향산출부(127)는 통과여부판단부(125)에서 추출된 벡터들의 집합인 S를 이용하여 차량의 예상되는 주행방향을 산출한다.
예를 들면, 도 3의 (B)에서는 dM-4, dM-3, dM-2, dM-1, dM를 이용하여 차량의 주행방향을 산출할 수 있다.
구체적으로 주행방향산출부(127)는 수학식 3을 이용하여 차량의 예상되는 주행방향을 산출한다.
[수학식 3]
Figure pat00003
D는 예상되는 차량의 주행방향이다. S는 통과여부판단부(125)에서 생성된 집합 S를 의미한다. M은 집합 A의 방향벡터 dM에서의 M을 의미한다.
수학식 3을 이용하여 차량의 주행방향(D)를 산출하면 곡선진입예측부(129)가 차량의 곡선로 진입을 예측할 수 있다.
구체적으로 곡선진입예측부(129)는 주행방향산출부(127)에서 산출된 주행방향(D)의 크기가 기 설정된 기준값(Dth)를 초과하면 차량이 곡선로에 진입하는 것으로 예측할 수 있다.
기 설정된 기준값(Dth)는 적절한 곡선로 진입예측 시기를 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들면, 기 설정된 기준값(Dth)은 5°정도로 설정될 수 있다. 기 설정된 기준값(Dth)은 도로의 곡률에 따라 변경될 수 있으며 예를 들면, 반경 150M 이하의 곡선로의 경우에는 Dth를 보다 작게 설정하는 것이 바람직할 수 있다.
즉, 기 설정된 기준값(Dth)가 5 °인 경우, 곡선진입예측부(129)는 산출된 주행방향(D)의 크기가 5°를 초과하는 경우 차량이 곡선로에 진입할 것을 예측할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 크루즈 컨트롤 시스템(400)은 레이다 센서(410), 차량센서(420), 곡률추정장치(430), 차량제어부(440) 및 곡선로 진입 예측 장치(100)를 포함한다.
기존의 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은 레이다 센서(410), 차량센서(420), 곡률추정장치(430), 차량제어부(440)를 포함하여 차량이 선행차량을 추종하도록 차량을 제어한다.
즉, 기존의 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은 요속도 센서, 속도센서 및 조향각 센서 등의 차량센서(420)를 이용하여 곡률추정장치(430)에서 주행중인 도로의 곡률을 추종하고 차량제어부(440)에서 선행차량을 추종하도록 차량을 제어한다.
기존의 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은 곡률추정장치(430)에서 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 추정하여 차량을 곡선로에서 적합하게 제어한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 크루즈 컨트롤 시스템(400)은 기존의 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에서 본 발명에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)를 포함하는 것이 특징이다. 본 발명에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)를 포함함으로써 인하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 크루즈 컨트롤 시스템(400)은 레이다 센서(410)로부터 교통안전 설치물 위치에 관한 정보를 획득하고, 획득된 정보를 이용하여 차량의 곡선로 진입을 사전(事前)에 예측할 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)의 예측부(120)에서 곡선로 진입이 예측되는 경우, 차량제어부(440)에 곡선로 진입 예측 신호를 전송하여, 차량제어부(440)가 곡선로에서 차량을 제어하는 모드로 미리 대비할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)에서 주행방향(D)을 산출하는 등의 과정으로 인하여, 곡률추정장치(430)로만 도로곡률을 추정하는 것보다 산출된 도로곡률의 정확도가 향상될 수 있다. 도로곡률의 정확도 향상으로 인하여 스마트 크루즈 컨트롤 시스템(400)의 대상 타겟 선정 성능 또한 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 방법에 관한 흐름도이다.
도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 방법에 관하여 설명하면, 정보부(110)에서 교통안전 설치물의 위치 정보를 획득한다(S510 단계). 정보부(110)는 획득된 교통안전 설치물의 위치 정보를 차량 이동을 고려하여 보정하는 것이 바람직하다.
벡터산출부(121)가 차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 차량의 방향벡터집합(A)을 생성한다(S520 단계).
집합부(123)가 과거시점부터 현재시점까지 T시간 동안 교통안전 설치물의 위치 정보 또는 보정된 교통안전 설치물의 위치 정보를 이용하여 집합(B)를 생성한다(S530 단계).
통과여부판단부(125)가 A에 속한 방향 벡터들 각각을 B에 포함된 교통안전 설치물 위치 좌표의 기 설정된 거리(r) 이내를 통과하는지 여부를 판단하고, 모든 교통안전 설치물 위치 좌표의 기 설정된 거리(r)이내를 통과하지 않는 방향벡터를 모아 집합 S를 생성한다(S540 단계).
주행방향산출부(127)가 S에 속한 방향벡터를 이용하여 차량의 주행방향(D)를 산출한다(S550 단계).
곡선진입예측부(129)가 산출된 주행방향(D)의 크기가 기 설정된 기준값(Dth)을 초과하는지 여부를 판단하여 차량이 곡선로에 진입하는지 여부를 예측한다(S560 단계).
곡선진입예측부(129)는 D의 크기가 Dth를 초과하면 차량이 곡선로에 진입하는 것으로 예측하고, 차량제어부(440)는 곡선로 진입을 사전(事前)에 대비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선로 진입 예측 장치(100)의 블록도는 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 개념적 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도는 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블록을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보를 획득하는 정보부;
    상기 정보부에서 획득한 정보를 이용하여 차량이 주행할 수 없는 방향을 산출하고, 상기 산출된 주행할 수 없는 방향을 제외하여 상기 차량이 주행할 수 있는 방향을 도출하여 곡선로 진입을 예측하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도로의 교통안전 설치물에 관한 정보는 과거 시점부터 현재 시점까지 기 설정된 시간 동안의 상기 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보가 포함되며,
    상기 예측부는,
    상기 교통안전 설치물의 위치들 사이로 상기 차량의 통과 여부를 판단하여 상기 차량이 주행할 수 없는 방향을 산출하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정보부는,
    상기 획득된 교통안전 설치물의 위치에 관한 정보를 상기 차량의 속도와 요속도를 이용하여 상기 기 설정된 시간 동안 상기 차량의 이동으로 발생하는 상기 교통안전 설치물의 위치 정보 변화를 보정하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 예측부는,
    차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 방향벡터집합을 생성하는 벡터산출부;
    상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 획득된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 통과여부판단부;
    상기 파악된 방향벡터를 이용하여 상기 차량의 주행방향을 산출하는 주행방향산출부; 및
    상기 산출된 주행방향이 기 설정된 기준값(Dth)를 초과하는 경우 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 예측하는 곡선진입예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정보부는,
    상기 획득된 교통안전 설치물의 위치 좌표를 상기 차량의 이동 속도를 고려하여 보정하고,
    상기 통과여부판단부는,
    상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 보정된 모든 위치 좌표의 기 설정된 거리(r) 이내를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 장치.
  6. 도로의 교통안전 설치물의 위치 좌표를 획득하는 정보단계;
    차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 방향벡터집합을 생성하는 벡터산출단계;
    상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 획득된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 통과여부판단단계;
    상기 파악된 방향벡터를 이용하여 상기 차량의 주행방향을 산출하는 주행방향산출단계; 및
    상기 산출된 주행방향이 기 설정된 기준값(Dth)를 초과하는 경우 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 예측하는 곡선진입예측단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보단계는,
    상기 획득된 교통안전 설치물의 위치 좌표를 상기 차량의 이동 속도를 고려하여 보정하고,
    상기 통과여부판단단계는,
    상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 보정된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 통과여부판단단계는,
    상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 획득된 모든 위치 좌표의 기 설정된 거리(r) 이내를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 것을 특징으로 하는 곡선로 진입 예측 방법.
  9. 도로의 교통안전 설치물의 위치 좌표를 수집하는 레이다 센서 및
    곡선로 진입을 예측하는 곡선로 진입 예측 장치를 포함하되,
    상기 곡선로 진입 예측 장치는
    상기 수집된 교통안전 설치물의 위치 좌표를 상기 차량의 이동 속도를 고려하여 보정하는 정보부;
    차량의 이동 가능한 방향을 직선으로 근사화하여 방향벡터집합을 생성하는 벡터산출부;
    상기 방향벡터집합에 존재하는 방향벡터 중 상기 보정된 모든 위치 좌표를 통과하지 않는 적어도 하나 이상의 방향벡터를 파악하는 통과여부판단부;
    상기 파악된 방향벡터를 이용하여 상기 차량의 주행방향을 산출하는 주행방향산출부; 및
    상기 산출된 주행방향이 기 설정된 기준값(Dth)를 초과하는 경우 상기 차량이 곡선로에 진입할 것을 예측하는 곡선진입예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 크루즈 컨트롤 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은,
    차량의 속도, 요속도 및 조향각을 측정하는 차량센서;
    상기 차량센서에서 측정된 상기 차량의 속도, 상기 요속도 및 상기 조향각을 이용하여 도로 곡률에 관한 정보를 추정하는 곡률추정장치; 및
    상기 곡선로 진입 예측 장치에서 예측된 정보와 상기 곡률추정장치 추정 정보를 이용하여 차량을 제어하는 차량제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 크루즈 컨트롤 시스템.
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