KR20180047717A - 주행차로 변경장치 및 주행차로 변경방법 - Google Patents

주행차로 변경장치 및 주행차로 변경방법 Download PDF

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Abstract

본 실시 예는 수신된 통신정보 또는 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지하는 감지부;와 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 충돌소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 제1판단부;와 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단되면, 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어하는 제1제어부;와 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 접근소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 재판단하는 제2판단부; 및 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면, 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어하는 제2제어부;를 포함하는 주행차로 변경장치에 관한 것이다.

Description

주행차로 변경장치 및 주행차로 변경방법{DRIVING LANE CHANGING APPARATUS AND DRIVING LANE CHANGING METHOD}
본 발명은 주행차로 변경기술에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 문명이 발달함에 따라 발전되어 온 기계 및 전자기술 등이 총체적으로 집약된 것으로서, 최근 생활의 윤택함과 더불어 시시각각으로 크게 변화되는 환경에 발맞추어 원활한 업무, 일상 생활의 편리, 여가 활용 등을 위해 보급이 크게 확대되고 있다.
이와 같은 자동차를 운행할 때 운전자는 각종 안전사고의 예방을 위해 다른 자동차와의 안전거리를 유지하는 것이 반드시 필요하다.
그렇지만 운전자는 자동차 운행 중 차로 변경 시 다른 자동차 특히, 옆차로에서 주행하는 차량과의 관계를 시각적으로만 판단하기 때문에 상황에 따라 운전자의 착각으로 인해 추돌 등의 안전사고가 발생 될 우려가 있었다.
이에, 최근에는 운전자의 편의를 도모하기 위해 자동차의 측방에 센서를 설치하여 옆차로에서 주행하는 자동차와의 거리를 자동으로 계산한 후 충돌우려가 있는 거리 이내에 자동차가 있는 경우 경보음을 울려 운전자의 주의를 환기시키거나, 차로 변경을 못하도록 제어하는 차량 제어 시스템이 개발되고 있다.
이러한 차량 제어 시스템은, 단순히 옆차로에서 주행하는 자동차와의 충돌우려가 있는지 판단하여 경보음을 제공하거나, 차로 변경을 못하도록 제한하는 기능만 제공할 뿐이었다.
이러한 배경에서, 본 실시 예들의 목적은, 일 측면에서, 일 조건에 기초하여 옆차로에서 주행하는 옆차량과의 충돌우려가 없는 경우에 옆차로의 차선에 인접하도록 자차량을 1차 제어한 상태에서, 다른 일 조건에 기초하여 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어할 수 있는 주행차로 변경장치를 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 실시 예는 수신된 통신정보 또는 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지하는 감지부;와 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 충돌소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 제1판단부;와 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단되면, 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어하는 제1제어부;와 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 접근소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 재판단하는 제2판단부; 및 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면, 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어하는 제2제어부;를 포함하는 주행차로 변경장치를 제공한다.
다른 일 측면에서, 본 실시 예는 수신된 통신정보 또는 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지하는 감지단계;와 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 충돌소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 제1판단단계;와 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단되면, 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어하는 제1제어단계;와 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 접근소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 재판단하는 제2판단단계; 및 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면, 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어하는 제2제어단계;를 포함하는 주행차로 변경방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시 예들에 의하면, 자차량이 옆차로의 차선에 인접한 상태에서 옆차로로 이동가능여부를 판단한 후 옆차로로 이동하도록 제어함으로써, 신속하고 안전하게 자차량을 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 감지부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제1제어부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제2판단부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제2제어부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 주행차로 변경방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
이하, 일부 실시 예들은 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술적 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치(100)는 수신된 통신정보 또는 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지하는 감지부(110);와 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 충돌소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 제1판단부(120);와 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단되면, 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어하는 제1제어부(130);와 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 접근소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 재판단하는 제2판단부(140); 및 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면, 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어하는 제2제어부(150)를 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 감지부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 더 참조하면, 일 실시 예에 따른 감지부(110)는 외부로부터 수신된 통신정보 또는 자차량(210)에 포함되어 외부를 감시하는 센서로부터 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량(220, 230)과의 상대거리정보(d1, d2) 및 상대속도정보를 감지할 수 있다.
일 예를 들어, 감지부(110)는 옆차량(220, 230)으로부터 직접 수신된 통신정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량(220, 230)과의 상대거리정보(d1, d2) 및 상대속도정보를 감지할 수 있다. 자세한 예를 들어, 감지부(110)는 통신정보에 포함된 옆차량(220, 230)의 위치정보 및 속도정보와 알고 있는 자차량(210)의 위치정보 및 속도정보를 이용하여 옆차량(220, 230)과의 상대거리정보(d1, d2) 및 상대속도정보를 감지할 수 있다.
다른 예를 들어, 감지부(110)는 자차량(210)에 포함된 센서가 생성한 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량(220, 230)과의 상대거리정보(d1, d2) 및 상대속도정보를 감지할 수 있다. 상기 센서는 카메라센서, 레이더(Radar)센서 및 라이더(Lidar)센서 중 적어도 하나의 센서로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제1판단부(120)는 감지된 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출할 수 있다. 상기 충돌소요시간은 상대거리정보를 상대속도정보로 나눗셈 연산함으로써 산출될 수 있다. 또한, 제1판단부(120)는 산출된 충돌소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 판단할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 제1판단부(120)는 자차량(210)의 후방에서 주행중인 제1옆차량(220)에 대해 산출된 제1충돌소요시간이 자차량(210)의 전방에서 주행중인 제2옆차량(230)에 대해 산출된 제2충돌소요시간보다 크면 옆차로로 이동가능한 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제1제어부(130)는 옆차로로 이동가능한 것으로 판단되면, 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제1제어부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 더 참조하면, 제1제어부(130)는 옆차로와 자차로를 구분하는 차선(320)에 인접하도록 이동시키는 경로(330)를 설정하고, 설정된 경로(330)를 따라 주행하도록 자차량(310)을 제어할 수 있다. 상기 경로(330)의 곡률은 안정성 등을 고려하여 자차량(310)의 속도에 반비례하도록 설정될 수도 있다.
이와 같이, 차선(320)에 자차량을 인접시킴으로써, 후방에 위치하는 옆차량인 제1옆차량의 감속을 유도할 수 있는 효과가 있다.
일 실시 예에 따른 제2판단부(140)는 차선에 인접하는 상황에서 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 산출된 접근소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 재판단할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제2판단부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 더 참조하면, 제2판단부(140)는 자차량(410)과 옆차로의 중심선(430) 간 거리정보와 상대거리정보(d1')의 삼각함수관계에 의해 산출된 종방향상대거리정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출할 수 있다. 상기 접근소요시간은 종방향상대거리정보를 종방향상대속도정보를 나눗셈 연산한 값을 의미할 수 있다. 여기서, 자차량(410)과 옆차로의 중심선(430) 간 거리는, 자차량(410)과 옆차로의 거리에 미리 알고 있는 차로의 폭의 절반 길이를 덧셈하여 추정할 수 있다. 상기 접근소요시간은, 제1판단부에서 산출된 충돌소요시간과 같거나 작은 시간으로 산출될 수 있다.
더 나아가, 제2판단부(140)는 산출된 접근소요시간이 미리 설정된 임계시간보다 크면 옆차로로 이동가능한 것으로 판단할 수 있다. 상기 임계시간은 실험데이터에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제2제어부(150)는 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어할 수 있다.
이에 대해, 도 5를 더 참조하여 자세히 설명한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제2제어부의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 더 참조하면, 제2제어부(150)는 미리 설정된 폭을 가지되 자차량(510)의 위치점(520)을 꼭지점으로 하는 포물선(530)이 옆차로의 중심선(540)과 만나는 중심점(550)을 먼저 생성할 수 있다. 또한, 제2제어부(150)는 위치점(520)에서 중심점(550)으로 이동하는 목표경로(560)을 설정하며, 상기 목표경로를 따라 주행하도록 자차량(510)을 제어할 수 있다. 상기 목표경로(560)는 자차량(510)이 위치점(520)에서 중심점(550)으로 안정하게 이동할 수 있는 경로로 설정될 수 있다. 자세히 설명하면, 목표경로(560)는 위치점(520)을 꼭지점으로 하는 포물선(530)과, 포물선(530)과 동일한 폭을 가지되 중심점(550)을 꼭지점으로 하는 다른 포물선(미도시)을 조합함으로써 설정될 수 있다. 또는, 제2제어부(150)가 목표경로(560)를 설정함에 있어 포물선 조합(Parabolic blending)방법을 이용할 수도 있다.
이와 같이, 목표경로가 설정되면, 제2제어부(150)는 자차량의 위치를 추적하여 이동경로를 산출하고, 산출된 이동경로와 설정된 목표경로를 비교하여 이동경로의 에러를 산출하며, 산출된 이동경로의 에러가 감소되도록 자차량의 조향 또는 속도를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지부(110)는 자차량의 위치를 더 감지할 수 있고, 감지된 자차량의 위치는 이동경로를 산출하기 위해 일정시간 저장될 수 있다.
한편, 제2제어부(150)가 목표경로를 설정함에 있어 자차량의 속도에 비례하는 폭을 가지는 포물선을 이용할 수도 있다. 즉, 제2제어부(150)는 자차량의 속도에 비례하여 설정되는 폭을 가지되 자차량의 위치점을 꼭지점으로 하는 포물선이 옆차로의 중심과 만나는 중심점을 생성하고, 위치점에서 중심점으로 이동하는 목표경로를 설정할 수 있다. 이를 위해, 감지부(110)는 자차량의 속도를 더 감지해야 한다.
제2제어부(150)가 자차량의 속도에 비례하는 폭을 이용하여 목표경로를 설정함에 따라 상기 목표경로의 곡률은 완만해질 수 있으며, 이에 자차량의 안정성도 확보될 수 있다.
만약, 옆차로로 이동이 불가능한 것으로 재판단되면, 제2제어부(150)는 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하여 주행하도록 자차량을 제어할 수 있다. 이러한 상황에 따라 자차량이 차선에 인접하여 주행하도록 제어되면; 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치(100)는 감지부(110), 제2판단부(140) 및 제2제어부(150)만 한정하여 동작할 수 있다. 이 경우, 감지부(110), 제2판단부(140) 및 제2제어부(150)만 동작함으로써 처리 속도가 향상될 수 있다. 이에, 처리 속도에 따라 옆차로로 이동변경할 수 있는 타이밍을 놓치는 상황을 차단할 수 있는 효과가 창출될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치(100)의 동작은 차로변경신호가 감지되는 경우에만 수행될 수 있다. 상기 차로변경신호는 자차량이 옆차로로 이동하려는 신호를 의미하는 것으로서, 자차량의 방향지시등에 의한 신호, 자차량이 옆차로로 이동하기 앞서 운전자로부터 감지될 수 있는 행동에 의한 신호 등이 포함될 수 있다. 상기 차로변경신호는 감지부에서 감지될 수 있다.
일 예를 들어, 차로변경신호가 감지되면 제1판단부가 옆차로로 이동가능여부를 판단할 수 있다.
이상에서 설명한 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치(100)는 옆차로에서 주행하는 옆차량과의 관계 또는 자차량의 속도에 따라 자차량을 제어함으로써, 자차량을 안전하게 옆차선으로 이동하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
한편, 다른 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치는 자차량으로 하여금 안전하게 옆차로로 이동하도록 유도함에 있어, 자차량과 동일차로에서 주행중인 앞차량을 더 고려하여 동작할 수 있다.
자세한 일 예를 들면, 자차량의 후방에서 주행중인 제1옆차량과 자차량과 동일차로에서 주행중인 앞차량이 존재하는 제1상황이 존재할 수 있다. 이러한 제1상황에서; 다른 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치의 감지부는 상기 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도를 더 감지할 수 있다. 이에, 제1판단부는 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 이용하여 제3충돌소요시간을 더 산출하고, 제1옆차량의 충돌소요시간인 제2충돌소요시간이 제3충돌소요시간보다 크면 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단할 수 있다.
자세한 다른 일 예를 들면, 자차량의 후방에서 주행중인 제1옆차랑과 자차량의 전방에서 주행중인 제2옆차량 및 자차량과 동일차로에서 주행중인 앞차량이 존재하는 제2상황이 존재할 수 있다. 이러한 제2상황에서; 다른 일 실시 예에 따른 주행차로 변경장치의 감지부는 상기 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도를 더 감지할 수 있다. 이에, 제1판단부는 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 이용하여 제3충돌소요시간을 더 산출할 수 있다. 이후, 제1판단부는 제1옆차량의 충돌소요시간인 제1충돌소요시간이 제2옆차량의 충돌소요시간인 제2충돌소요시간보다 크고 제3충돌소요시간보다 크면, 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 5을 이용하여 설명한 주행차로 변경장치가 수행하는 동작인 주행차로 변경방법에 대해서 간략하게 설명한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 주행차로 변경방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 주행차로 변경방법은 수신된 통신정보 또는 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지하는 감지단계(S600);와 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 충돌소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 제1판단단계(S610);와 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단되면, 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어하는 제1제어단계(S620);와 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 접근소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 재판단하는 제2판단단계(S630); 및 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면, 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어하는 제2제어단계(S640)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 감지단계(S600)는 외부로부터 수신된 통신정보 또는 자차량에 포함되어 외부를 감시하는 센서로부터 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지할 수 있다.
일 예를 들어, 감지단계(S600)는 옆차량으로부터 직접 수신된 통신정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지할 수 있다. 자세한 예를 들어, 감지단계(S600)는 통신정보에 포함된 옆차량의 위치정보 및 속도정보와 알고 있는 자차량의 위치정보 및 속도정보를 이용하여 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지할 수 있다.
다른 예를 들어, 감지단계(S600)는 자차량에 포함된 센서가 생성한 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지할 수 있다. 상기 센서는 카메라센서, 레이더(Radar)센서 및 라이더(Lidar)센서 중 적어도 하나의 센서로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제1판단단계(S610)는 감지된 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출할 수 있다. 상기 충돌소요시간은 상대거리정보를 상대속도정보로 나눗셈 연산함으로써 산출될 수 있다. 또한, 제1판단단계(S610)는 산출된 충돌소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 판단할 수 있다.
제1판단단계(S610)는 자차량의 후방에서 주행중인 제1옆차량에 대해 산출된 제1충돌소요시간이 자차량의 전방에서 주행중인 제2옆차량에 대해 산출된 제2충돌소요시간보다 크면 옆차로로 이동가능한 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제1제어단계(S620)는 옆차로로 이동가능한 것으로 판단되면, 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어할 수 있다. 자세히 설명하면, 제1제어단계(S620)는 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 이동시키는 경로를 설정하고, 설정된 경로를 따라 주행하도록 자차량을 제어할 수 있다. 상기 경로의 곡률은 안정성 등을 고려하여 자차량의 속도에 반비례하도록 설정될 수도 있다.
일 실시 예에 따른 제2판단단계(S630)는 차선에 인접하는 상황에서 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 산출된 접근소요시간에 기초하여 옆차로로 이동가능여부를 재판단할 수 있다. 자세히 설명하면, 제2판단단계(S630)는 자차량과 옆차로의 중심선 간 거리정보와 상대거리정보의 삼각함수관계에 의해 산출된 종방향상대거리정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출할 수 있다. 상기 접근소요시간은 종방향상대거리정보를 종방향상대속도정보를 나눗셈 연산한 값을 의미할 수 있다. 여기서, 자차량과 옆차로의 중심선 간 거리는, 자차량과 옆차로의 거리에 미리 알고 있는 차로의 폭의 절반 길이를 덧셈하여 추정할 수 있다. 상기 접근소요시간은, 제1판단단계(S610)에서 산출된 충돌소요시간과 같거나 작은 시간으로 산출될 수 있다.
더 나아가, 제2판단단계(S630)는 산출된 접근소요시간이 미리 설정된 임계시간보다 크면 옆차로로 이동가능한 것으로 판단할 수 있다. 상기 임계시간은 실험데이터에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제2제어단계(S640)는 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어할 수 있다. 자세히 설명하면, 제2제어단계(S640)는 미리 설정된 폭을 가지되 자차량의 위치점을 꼭지점으로 하는 포물선이 옆차로의 중심선과 만나는 중심점을 먼저 생성할 수 있다. 또한, 제2제어단계(S640)는 위치점에서 중심점으로 이동하는 목표경로을 설정하며, 상기 목표경로를 따라 주행하도록 자차량을 제어할 수 있다. 상기 목표경로는 자차량이 위치점에서 중심점으로 안정하게 이동할 수 있는 경로로 설정될 수 있다. 자세히 설명하면, 목표경로는 위치점을 꼭지점으로 하는 포물선과, 상기 포물선과 동일한 폭을 가지되 중심점을 꼭지점으로 하는 다른 포물선을 조합함으로써 설정될 수 있다. 또는, 제2제어단계(S640)에서 목표경로를 설정함에 있어 포물선 조합(Parabolic blending)방법을 이용할 수도 있다.
이와 같이, 목표경로가 설정되면, 제2제어단계(S640)는 자차량의 위치를 추적하여 이동경로를 산출하고, 산출된 이동경로와 설정된 목표경로를 비교하여 이동경로의 에러를 산출하며, 산출된 이동경로의 에러가 감소되도록 자차량의 조향 또는 속도를 제어할 수 있다. 이 경우, 감지단계(S600)에서 자차량의 위치를 더 감지할 수 있고, 감지된 자차량의 위치는 이동경로를 산출하기 위해 일정시간 저장될 수 있다.
한편, 제2제어단계(S640)에서 목표경로를 설정함에 있어 자차량의 속도에 비례하는 폭을 가지는 포물선을 이용할 수도 있다. 즉, 제2제어단계(S640)는 자차량의 속도에 비례하여 설정되는 폭을 가지되 자차량의 위치점을 꼭지점으로 하는 포물선이 옆차로의 중심과 만나는 중심점을 생성하고, 위치점에서 중심점으로 이동하는 목표경로를 설정할 수 있다. 이를 위해, 감지단계(S600)는 자차량의 속도를 더 감지할 수 있다
제2제어단계(S640)에서 자차량의 속도에 비례하는 폭을 이용하여 목표경로를 설정함에 따라 상기 목표경로의 곡률은 완만해질 수 있으며, 이에 자차량의 안정성도 확보될 수 있다.
한편, 일 실시 예에 따른 주행차로 변경방법의 동작은 차로변경신호가 감지되면 수행될 수 있다. 상기 차로변경신호는 자차량이 옆차로로 이동하려는 신호를 의미할 수 있다. 일 예를 들어, 차로변경신호는 자차량의 방향지시등에 의한 신호, 자차량이 옆차로로 이동하기 앞서 운전자로부터 감지될 수 있는 행동에 의한 신호 등이 포함될 수 있다. 상기 차로변경신호는 감지부에서 감지될 수 있다.
일 예를 들어, 차로변경신호가 감지되면 제1판단단계를 통해 옆차로로 이동가능여부를 판단할 수 있다.
이 외에도 주행차로 변경방법은 도 1 내지 도 5에 기초하여 설명한 주행차로 변경장치가 수행하는 각 동작을 모두 수행할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 실시 예의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 개시된 실시 예들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시 예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 수신된 통신정보 또는 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지하는 감지부;
    상기 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 상기 충돌소요시간에 기초하여 상기 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 제1판단부;
    상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단되면, 상기 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어하는 제1제어부;
    상기 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 상기 접근소요시간에 기초하여 상기 옆차로로 이동가능여부를 재판단하는 제2판단부; 및
    상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면, 상기 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어하는 제2제어부;
    를 포함하는 주행차로 변경장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 옆차량은, 상기 자차량의 후방에서 주행중인 제1옆차량과 상기 자차량의 전방에서 주행중인 제2옆차량을 포함하고,
    상기 제1판단부는,
    상기 제1옆차량의 충돌소요시간인 제1충돌소요시간이 상기 제2옆차량의 충돌소요시간인 제2충돌소요시간보다 크면 상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단하는 주행차로 변경장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 옆차량은, 상기 자차량의 후방에서 주행중인 제1옆차량을 포함하고,
    상기 감지부는, 상기 자차량과 동일차로에서 주행중인 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 더 감지하며,
    상기 제1판단부는,
    상기 제1옆차량의 충돌소요시간인 제1충돌소요시간이 상기 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 이용하여 산출된 제3충돌소요시간보다 크면 상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단하는 주행차로 변경장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 옆차량은, 상기 자차량의 후방에서 주행중인 제1옆차량과 상기 자차량의 전방에서 주행중인 제2옆차량을 포함하고,
    상기 감지부는, 상기 자차량과 동일차로에서 주행중인 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 더 감지하며,
    상기 제1판단부는,
    상기 제1옆차량의 충돌소요시간인 제1충돌소요시간이 상기 제2옆차량의 충돌소요시간인 제2충돌소요시간보다 크고, 상기 앞차량과의 상대거리정보 및 상대속도저보를 이용하여 산출된 제3충돌소요시간보다 크면 상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단하는 주행차로 변경장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 옆차량은, 자차량의 후방에서 주행중인 제1옆차량을 포함하고,
    상기 제2판단부는,
    상기 제1옆차량의 접근소요시간이 미리 설정된 임계시간보다 크면 상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단하는 주행차로 변경장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2제어부는,
    미리 설정된 폭을 가지되 상기 자차량의 위치점을 꼭지점으로 하는 포물선이 상기 옆차로의 중심선과 만나는 중심점을 생성하고, 상기 위치점에서 상기 중심점으로 이동하는 목표경로를 따라 주행하도록 상기 자차량을 제어하는 주행차로 변경장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 감지부는, 상기 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 대한 상기 자차량의 위치를 더 감지하고,
    상기 제2제어부는,
    상기 자차량의 위치에 기초하여 산출되는 이동경로와 상기 목표경로를 비교하여 상기 이동경로의 에러를 산출하며, 상기 이동경로의 에러가 감소되도록 상기 자차량을 제어하는 주행차로 변경장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 감지부는, 상기 자차량의 속도를 더 감지하고,
    상기 제2제어부는,
    상기 자차량의 속도에 비례하여 설정되는 폭을 가지되 상기 자차량의 위치점을 꼭지점으로 하는 포물선이 상기 옆차로의 중심과 만나는 중심점을 생성하고, 상기 위치점에서 상기 중심점으로 이동하는 목표경로를 따라 주행하도록 상기 자차량을 제어하는 주행차로 변경장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 종방향상대거리정보는,
    상기 자차량과 상기 옆차로의 중심선 간 거리정보와 상기 상대거리정보의 삼각함수관계를 이용하여 산출되는 주행차로 변경장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 감지부는, 차로변경신호를 더 감지하고,
    상기 제1판단부는,
    상기 차로변경신호가 감지되면 상기 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 주행차로 변경장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제2제어부는, 상기 옆차로로 이동이 불가능한 것으로 판단되면 상기 차선에 인접하여 주행하도록 상기 자차량을 제어하며,
    다음 과정에서, 상기 감지부, 상기 제2판단부 및 상기 제2제어부만 한정하여 동작하는 주행차로 변경장치.
  12. 수신된 통신정보 또는 생성된 센싱정보에 기초하여 옆차로에서 주행중인 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보를 감지하는 감지단계;
    상기 옆차량과의 상대거리정보 및 상대속도정보에 기초하여 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고, 상기 충돌소요시간에 기초하여 상기 옆차로로 이동가능여부를 판단하는 제1판단단계;
    상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 판단되면, 상기 옆차로와 자차로를 구분하는 차선에 인접하도록 자차량을 제어하는 제1제어단계;
    상기 옆차량과의 종방향상대거리정보 및 종방향상대속도정보를 이용하여 접근소요시간(Time To Reach, TTR)을 산출하고, 상기 접근소요시간에 기초하여 상기 옆차로로 이동가능여부를 재판단하는 제2판단단계; 및
    상기 옆차로로 이동이 가능한 것으로 재판단되면, 상기 옆차로로 이동하도록 자차량을 제어하는 제2제어단계;
    를 포함하는 주행차로 변경방법.
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