KR20190118944A

KR20190118944A - 차로 변경 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20190118944A
Application number: KR1020180119957A
Authority: KR
Inventors: 김회원; 전재용; 김범준; 오동언; 박찬일; 정진수; 엄두진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2019-10-21
Also published as: KR102485352B1; KR20190123663A; KR20190118941A; KR20190118942A; KR20190119502A; KR102610743B1; KR20190130453A; KR102645041B1; KR20190124119A; KR20190119504A; KR20190124121A; KR102540928B1; ES2880577T3; KR102575726B1; KR102485354B1; KR102610742B1; KR20190118943A; KR20190124118A; KR102654837B1; KR102598960B1

Abstract

본 발명은 차로 변경 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는, 변경할 차로의 후방에 위치한 제1 차량 및 전방에 위치한 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 판단하는 판단부, 및 상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 경우 자차량의 차로 변경 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

차로 변경 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING LANE CHANGE}

본 발명은 차로 변경 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 차량에는 운전자의 주행 편의성을 향상시키고자 운전자의 운전을 지원하는 다수의 시스템들이 탑재된다.

이러한 운전자 지원 시스템들 중, 차로 변경 제어 시스템은 주변 차량의 속도 및 위치 등이 차로 변경을 수행하기에 적합한지 판단하고, 조향 토크 및 속도 등을 제어함으로써 차로 변경을 수행한다.

이때, 차로 변경 제어 시스템은 자차량의 후측방에 위치한 차량을 기준으로 차로 변경 가능여부를 판단하고, 차로 변경 가능하다고 판단되면 차로 변경 제어를 수행한다.

반면, 종래의 차로 변경 제어 시스템은 차로 변경 가능 여부를 판단할 때 자차량의 전측방에 위치한 차량에 대해서는 고려하지 않는다.

또한, 차로 변경 제어 시스템은 차로 변경 불가능 상태가 확인되면 운전자에게 상태 정보를 안내하고 차로 변경을 수행하지 않는다. 이 경우, 가속 또는 감속 시 차로 변경이 가능한지에 대해서는 고려하지 않는다.

본 발명의 목적은, 차로 변경 제어 시 후측방에 위치한 차량뿐만 아니라 전측방에 위치한 차량도 고려하여 차로 변경 가능 여부를 판단함으로써 안정적으로 차로 변경 제어를 수행하도록 한, 차로 변경 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 차로 변경 불가능 상태에서 가속 또는 감속 상태에서의 차로 변경 가능 여부를 예측하고, 예측 결과에 따라 가속 또는 감속 기반의 차로 변경 제어를 수행함으로써 보다 정밀한 차로 변경 제어 기능 구현이 가능하도록 한, 차로 변경 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 차로 변경 제어 시 가속 또는 감속에 대한 운전자의 성향을 고려하여 차로 변경 제어를 수행함으로써 운전자의 만족도를 향상시키도록 한, 차로 변경 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경 제어 장치는, 변경할 차로의 후방에 위치한 제1 차량 및 전방에 위치한 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 판단하는 판단부, 및 상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 경우 자차량의 차로 변경 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 장치는, 상기 제1 차량의 차속 및 상기 자차량의 차속을 기반으로 제1 위험 거리를 산출하고, 상기 제2 차량의 차속 및 상기 자차량의 차속을 기반으로 제2 위험 거리를 산출하는 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 판단부는, 상기 제1 및 제2 위험 거리가 기준거리 이상이면 상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 장치는, 상기 제1 또는 제2 위험 거리가 기준거리 미만이면, 운전자에 의해 기 설정된 차로 변경 설정 정보에 기초하여 자차량의 속도 조절 범위를 결정하고, 상기 속도 조절 범위 내에서 가속 또는 감속에 의한 차로 변경 가능 여부를 예측하는 예측부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차로 변경 설정 정보는, 가속 허용 최대 속도차 및 감속 허용 최대 속도차를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 예측부는, 상기 가속 허용 최대 속도차 및 상기 감속 허용 최대 속도차에 기초하여 상기 속도 조절 범위를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 예측부는, 자차량의 설정속도를 기준으로 상기 가속 허용 최대 속도차에 해당하는 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제1 속도가 존재하면 가속 기반의 차로 변경이 가능한 것으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 가속 기반의 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 상기 적어도 하나 이상의 제1 속도 중 작은 값을 기준으로 목표속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 예측부는, 자차량의 설정속도를 기준으로 상기 감속 허용 최대 속도차에 해당하는 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제2 속도가 존재하면 감속 기반의 차로 변경이 가능한 것으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 감속 기반의 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 상기 적어도 하나 이상의 제2 속도 중 큰 값을 기준으로 차로 변경 제어 시의 목표속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 차로 변경 설정 정보는, 차로 변경 제어 시 등속, 가속, 감속 또는 운전자 선택 타입에 대한 운전자의 성향 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 가속 또는 감속에 의한 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 상기 운전자의 성향 정보에 기초하여 가속 또는 감속 기반의 목표속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 운전자 성향 정보가 등속 성향인 경우, 상기 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능 속도 중 상기 자차량의 설정 속도와의 차이가 작은 값에 기초하여 자차량의 목표 속도를 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 운전자 성향 정보가 운전자 선택 타입인 경우, 가속 및 감속 중 어느 하나의 타입을 질의하는 안내 화면을 디스플레이에 표시하고, 상기 안내 화면을 통한 운전자 피드백에 따라 자차량의 목표 속도를 결정하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경 제어 방법은, 변경할 차로의 후방에 위치한 제1 차량 및 전방에 위치한 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 판단하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 경우 설정된 목표 속도에 기초하여 차로 변경 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 차로 변경 제어 시 후측방에 위치한 차량뿐만 아니라 전측방에 위치한 차량도 고려하여 차로 변경 가능 여부를 판단함으로써 안정적으로 차로 변경 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차로 변경 불가능 상태에서 가속 또는 감속 상태에서의 차로 변경 가능 여부를 예측하고, 예측 결과에 따라 가속 또는 감속 기반의 차로 변경 제어를 수행함으로써 보다 정밀한 차로 변경 제어 기능 구현이 가능하며, 차로 변경 제어 시 가속 또는 감속에 대한 운전자의 성향을 고려하여 차로 변경 제어를 수행함으로써 운전자의 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경 제어 장치의 위험 거리 계산 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 안내 화면을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.

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 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 차로 변경 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차로 변경 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다. 여기서, 차로 변경 제어 장치(100)는 차로 변경 보조 시스템으로서 구동될 수 있다. 차로 변경 보조 시스템은 운전자가 주행 중인 차로를 변경하고자 할 때, 조향 토크 및 차속 제어를 수행하여 변경할 차로에 위치한 다른 차량과의 충돌 없이 안전하게 차로를 변경할 수 있도록 보조하는 시스템을 말한다.

도 1을 참조하면, 차로 변경 제어 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 센서부(125), 통신부(130), 저장부(140), 산출부(150), 판단부(160), 및 예측부(170)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 차로 변경 제어 장치(100)의 제어부(110), 산출부(150), 판단부(160), 예측부(170)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.

제어부(110)는 차로 변경 제어 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.

인터페이스부(120)는 운전자로부터의 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 차로 변경 제어 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.

여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 더 포함할 수도 있다.

출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 더 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.

이때, 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), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

센서부(125)는 차로 변경 제어 시 변경할 차로 상에서 주행하는 다른 차량들을 검출한다. 이때, 센서부(125)는 변경할 차로 상에서 자차량 보다 후방에 위치한 제1 차량 및 자차량 보다 전방에 위치한 제2 차량을 검출하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.

통신부(130)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 센서들에 의해 검출된 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신모듈은 차로 변경 제어 시 제어부(110)의 제어 신호를 차량 내 각 구동유닛으로 송신할 수 있다.

여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신, 이더넷(Ethernet) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.

저장부(140)는 차로 변경 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등을 저장할 수 있다.

일 예로, 저장부(140)는 차로 변경 제어 동작을 수행하는데 요구되는 조건 정보, 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 제1 차량 및 제2 차량의 검출 정보가 저장될 수 있으며, 제1 차량 및 제2 차량의 검출 정보에 기초하여 위험 거리를 산출하기 위한 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수 있다.

또한, 저장부(140)는 제1 차량 및 제2 차량의 검출 정보에 기초하여 위험 거리를 산출하고, 차로 변경 가능 여부를 판단하고, 목표 속도를 결정하기 위한 명령 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수도 있다.

여기서, 저장부(140)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.

판단부(160)는 턴 시그널이 입력되면, 차로 변경 제어 시에 변경할 차로의 후방에 위치한 제1 차량 및 전방에 위치한 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 판단한다.

여기서, 차로 변경 조건은 제1 차량의 차속 및 자차량의 차속을 기반으로 산출된 제1 위험 거리 및 제2 차량의 차속 및 자차량의 차속을 기반으로 산출된 제2 위험 거리가 기준거리 이상이 되는 조건을 포함한다.

제1 위험 거리 및 제2 위험 거리에 대한 실시예는 도 2를 참조하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 차량은 자차량의 후측방, 즉, 변경할 차로의 후방에 위치하게 된다. 이때, 제1 위험 거리는 자차량이 변경할 차로로 차로 변경 제어를 수행하는 경우에 제1 차량에 대한 위험도를 고려한 거리를 의미한다.

이에, 산출부(150)는 아래 [수학식 1]을 참조하여 제1 차량에 대한 제1 위험 거리를 산출할 수 있다.

[수학식 1]에서, S_cri _.rear는 제1 차량에 대한 제1 위험 거리, V_rear는 제1 차량의 실제 차속 또는 도로 최고 제한 속도(예, 130[km/h]) 중 낮은 값, V는 자차량의 실제 차속, t_B는 차로 변경 제어 시작 이후 제1 차량이 감속하기 시작하기 까지 소요되는 시간(예, 0.4[s]), a는 제1 차량의 감속도 값(예, 3[m/s²]), 그리고 t_G는 제1 차량의 감속 이후 차량들 간의 여유 간격에 대한 V 기준 시간(예, 1[s])을 의미한다.

제2 차량은 자차량의 전측방, 즉, 변경할 차로의 전방에 위치하게 된다. 이때, 제2 위험 거리는 자차량이 변경할 차로로 차로 변경 제어를 수행하는 경우에 제2 차량에 대한 위험도를 고려한 거리를 의미한다.

이에, 산출부(150)는 아래 [수학식 2]를 참조하여 제2 차량에 대한 제2 위험 거리를 산출할 수 있다.

[수학식 2]에서, S_cri.front는 제2 차량에 대한 제2 위험 거리, V는 자차량의 실제 차속, V_front는 제2 차량의 실제 차속 또는 도로의 최저 제한 속도 중 높은 값, t_m은 차로 변경 제어 시작 이후 자차량이 제2 차량을 감지하지 까지 소요되는 시간, a_s는 제2 차량의 감속도 값, 그리고 t_G는 접근 차량의 감속 이후 차량들 간의 여유 간격에 대한 V 기준 시간을 의미한다.

판단부(160)는 산출된 제1 및 제2 위험 거리가 기준거리 이상이면 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 기준거리는 제1 위험 거리에 대한 기준거리 및 제2 위험 거리에 대한 기준거리를 포함할 수 있다.

이 경우, 제어부(110)는 차로 변경 제어를 수행한다. 여기서, 제어부(110)는 차로 변경 제어를 위한 제어 신호를 생성하여 차량 내 각 구동장치, 예를 들어, 조향장치, 엑셀러레이터 및/또는 브레이크 등으로 출력할 수 있다.

한편, 판단부(160)는 제1 위험 거리 또는 제2 위험 거리가 기준거리 미만이면 차로 변경 동작 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 판단부(160)는 제1 또는 제2 차량의 차로 변경 조건을 만족하지 않으면 차로 변경 불가능 상태인 것으로 판단한다.

예측부(170)는 차로 변경 조건 기반의 차로 변경 불가능 상태가 확인되면, 운전자에 의해 기 설정된 차로 변경 설정 정보에 기초하여 자차량의 속도 조절 범위를 결정한다.

여기서, 차로 변경 설정 정보는 자차량의 설정속도를 기준으로 한 가속 허용 최대 속도차 및 감속 허용 최대 속도차를 포함할 수 있다. 예측부(170)는 차로 변경 설정 정보에 포함된 가속 허용 최대 속도차 및 감속 허용 최대 속도차에 기초하여 자차량의 설정속도를 기준으로 한 속도 조절 범위를 결정할 수 있다.

일 예로, 자차량의 설정속도가 100[kph]이고, 감속 허용 최대 속도차가 2[kph]이고, 가속 허용 최대 속도차가 3[kph]인 경우, 예측부(170)는 속도 조절 범위를 98[kph] 내지 103[kph]로 결정할 수 있다.

예측부(170)는 결정된 속도 조절 범위 내에서 가속 또는 감속에 의한 차로 변경 가능 여부를 예측한다. 이때, 예측부(170)는 결정된 속도 조절 범위 내의 각 속도를 기준으로 차로 변경 제어 상황을 예측하고, 각 속도 별로 차로 변경 가능 여부를 결정할 수 있다.

여기서, 예측부(170)는 자차량의 설정속도를 기준으로 상기 가속 허용 최대 속도차에 해당하는 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제1 속도가 존재하면 가속에 의한 차로 변경이 가능한 것으로 결정할 수 있다. 또한, 예측부(170)는 속도 조절 범위 내에서 자차량의 설정속도 보다 작은 속도 중 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제2 속도가 존재하면 감속에 의한 차로 변경이 가능한 것으로 결정할 수 있다.

한편, 예측부(170)는 가속 및 감속에 의한 차로 변경이 모두 불가능한 것으로 결정된 경우 제어부(110)로 이를 알리도록 한다. 이 경우, 제어부(110)는 차로 변경 불가 상태임을 안내하는 제1 안내 화면을 구성하여 인터페이스부의 디스플레이를 통해 표시하도록 한다. 제1 안내 화면에 대한 실시예는 도 3a를 참조하도록 한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 안내 화면(311)은 "차로 변경 불가 상태입니다."와 같은 안내 메시지(315)를 포함할 수 있다. 따라서, 운전자는 제1 안내 화면(311) 상의 안내 메시지(315)를 통해 차로 변경 불가 상태를 인지할 수 있다.

제어부(110)는 가속에 의한 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 적어도 하나 이상의 제1 속도 중 작은 값을 기준으로 가속 기반 목표 속도를 결정할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 감속에 의한 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 적어도 하나 이상의 제2 속도 중 큰 값을 기준으로 감속 기반 목표 속도를 결정할 수 있다.

한편, 차로 변경 설정 정보는 차로 변경 제어에 대한 운전자의 성향 정보를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 차로 변경 설정 정보는 차로 변경 제어에 대한 운전자의 성향이 가속 성향인지, 감속 성향인지, 등속 성향인지 혹은 운전자 선택 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다.

제어부(110)는 차로 변경 제어에 대한 운전자의 성향 정보를 고려하여 목표 속도를 결정할 수 있다. 다시 말해, 제어부(110)는 운전자의 성향이 가속 성향인 경우, 가속 기반 목표 속도를 자차량의 목표 속도로 결정할 수 있다. 다만, 제어부(110)는 운전자의 성향이 가속 성향이더라도 가속 기반 차로 변경이 불가능한 상태이면 감속 기반 목표 속도를 자차량의 목표 속도로 결정하도록 한다.

한편, 제어부(110)는 운전자의 성향이 감속 성향인 경우, 감속 기반 목표 속도를 자차량의 목표 속도로 결정할 수 있다. 다만, 제어부(110)는 운전자의 성향이 감속 성향이더라도 감속 기반 차로 변경이 불가능한 상태이면 가속 기반 목표 속도를 자차량의 목표 속도로 결정하도록 한다.

제어부(110)는 운전자의 성향이 등속 성향인 경우, 감속 기반 목표 속도 및 가속 기반 목표 속도 중 자차량의 설정속도 간 차이가 작은 값을 기준으로 자차량의 목표 속도를 결정한다.

제어부(110)는 자차량의 목표 속도가 결정되면, 결정된 목표 속도에 기초하여 차로 변경 제어를 수행한다.

이때, 제어부(110)는 차로 변경 제어 상황에 대한 안내 화면을 구성하여 인터페이스부의 디스플레이에 표시할 수 있다.

일 예로, 제어부(110)는 감속 기반 목표 속도를 기준으로 자차량의 목표 속도가 설정된 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, "감속 후에 차로 변경 예정입니다."와 같은 안내 메시지(325)를 통해 감속에 의한 차로 변경 상황을 안내하는 제2 안내 화면(321)을 구성하여 디스플레이에 표시할 수 있다.

다른 예로, 제어부(110)는 감속 기반 목표 속도를 기준으로 자차량의 목표 속도가 설정된 경우, 도 3c에 도시된 바와 같이, "감속 후에 차로 변경 예정입니다. 승인하시겠습니까?"와 같이 감속에 의한 차로 변경 제어에 대한 승인을 요청하는 질의 메시지(325)를 통해 감속에 의한 차로 변경 상황을 안내하는 제3 안내 화면(331)을 구성하여 디스플레이에 표시할 수 있다. 이 경우, 제어부(110)는 운전자에 의해 제3 안내 화면(331) 상의 "예"가 선택되면, 감속 기반 차로 변경 제어를 수행하도록 한다.

한편, 제어부(110)는 운전자의 성향 정보가 운전자 선택 타입으로 설정된 경우, 도 3d에 도시된 바와 같이, 가/감속 여부를 질의하는 제4 안내 화면(341)을 인터페이스부의 디스플레이에 표시하고, 제4 안내 화면(341)을 통해 입력된 운전자 피드백에 따라 감속 기반 목표 속도 및 가속 기반 목표 속도 중 어느 하나를 기준으로 자차량의 목표 속도를 결정할 수 있다.

도 3d를 참조하면, 제4 안내 화면은 "차로 변경 시 속도 조절이 필요합니다."와 같은 안네 메시지(345)와 함께, "위(+)", "아래(-)"와 같은 선택 버튼(347, 349)을 포함할 수 있다.

운전자는 "위(+)" 또는 "아래(-)" 버튼을 선택함으로써 가속 또는 감속 타입을 선택할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 운전자의 선택에 따라 감속 기반 목표 속도 또는 가속 기반 목표 속도 중 어느 하나를 기준으로 자차량의 목표 속도를 결정할 수 있다.

여기서, 제어부(110)는 가속 기반 차로 변경 불가능 상태인 경우 "위(+)"에 해당하는 선택 버튼(347)을 비활성화하고, 감속 기반 차로 변경 불가능 상태인 경우 "아래(-)"에 해당하는 선택 버튼(349)을 비활성화시킬 수 있다.

이 경우, 제어부(110)는 결정된 목표 속도에 기초하여 차로 변경 제어를 수행한다.

상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 장치(100)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차로 변경 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 차로 변경 제어 장치는 턴 시그널이 입력되면(S110), 변경할 차로 상에서 후방에 위치한 제1 차량에 대해 계산된 제1 위험 거리가 기준거리(D1) 이상인지를 판단한다(S120). 또한, 차로 변경 제어 장치는 변경할 차로 상에서 전방에 위치한 제2 차량에 대해 계산된 제2 위험 거리가 기준거리(D2) 이상인지를 판단한다(S130).

차로 변경 제어 장치는 'S120' 및 'S130' 과정에서 제1 및 제2 위험거리가 모두 기준거리 이상이 되면, 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 것으로 판단하여 차로 변경 제어 상태를 운전자에게 안내하고(S135), 차로 변경 제어를 수행한다.(S200).

한편, 차로 변경 제어 장치는 'S120' 또는 'S130' 과정에서 제1 또는 제2 위험 거리가 기준거리 미만이 되면, 차로 변경 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하여 차로 변경 불가능 상태를 확인한다(S140).

차로 변경 제어 장치는 'S140' 과정에서 차로 변경 불가능 상태가 확인되면, 운전자에 의해 기 설정된 차로 변경 설정 정보를 호출하고(S150), 'S150' 과정에서 호출된 차로 변경 설정 정보에 기초하여 가/감속에 의한 차로 변경 가능 여부를 예측한다(S160).

'S160' 과정에서, 차로 변경 제어 장치는 차로 변경 설정 정보에 포함된 가속 허용 최대 속도차 및 감속 허용 최대 속도차에 기초하여 자차량의 설정속도를 기준으로 한 속도 조절 범위를 결정하고, 결정된 속도 조절 범위 내의 각 속도를 기준으로 차로 변경 제어 상황을 예측하고, 각 속도 별로 차로 변경 가능 여부를 결정할 수 있다.

'S160' 과정에서 차로 변경 불가능 상태가 확인되면(S170), 안내 화면을 구성하여 차로 변경 불가능 상태를 운전자에게 안내하고(S171), 종료한다.

반면, 'S160' 과정에서 차로 변경 가능 상태가 확인되면(S170), 차로 변경 제어 장치는 목표 속도를 결정하고(S180), 속도 조절에 의한 차로 변경 상태를 운전자에게 안내한다(S190).

이후, 차로 변경 제어 장치는 변경된 목표 속도를 기준으로 차로 변경 제어를 수행한다.

도 5는 도 4의 'S160' 과정에 대한 세부 동작을 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 차로 변경 제어 장치는 'V=V_cur-V_Δmax-; ΔV=1[kph]; Index=0; Flag_Est=0'과 같이 초기 변수를 설정하고(S310), 이때 설정된 V를 기준으로 차로 변경 가능 여부를 예측한다(S320).

차로 변경 제어 장치는 'S320' 과정에서 V를 기준으로 차로 변경이 가능한 경우, 'Flag_Est=1; V[Index]_LC= V'로 설정한다(S330).

한편, 차로 변경 제어 장치는 S320' 과정에서 V를 기준으로 차로 변경이 불가능한 경우 'S330' 과정을 생략한다.

이후, 차로 변경 제어 장치는 'V=V_cur+V_Δmax-'가 될 때까지 V를 ΔV씩 증가시키고, Index를 1씩 증가시키며(S345), 'S320' 과정을 반복하여 수행한다.

'V=V_cur+V_Δmax-'가 되면(S340), 차로 변경 제어 장치는 Flag_Est=1이 되는 V[Index]_LC= V가 존재하는지 여부에 따라 차로 변경 가능 상태 혹은 차로 변경 불가능 상태를 결정한다(S350 내지 S370).

도 6 및 도 7은 도 4의 'S180' 과정에 대한 세부 동작을 나타낸 것이다.

먼저, 도 6을 참조하면, 차로 변경 제어 장치는 'Flag₊=0; Flag_-=0; Index=size(V_OK)'과 같이 초기 변수를 설정한다(S410). 여기서, Index=size(V_OK)는 도 5의 과정에서 차로 변경 가능한 V가 존재하는 Index 값을 의미하며, 이 중 가장 큰 값으로 Index의 초기값이 설정될 수 있다.

차로 변경 제어 장치는 V[Index]_LC-V_cur> 0이 되는 경우(S420), 'Flag₊=1; V_final+=V[Index]_LC'로 설정하고(S430), 그렇지 않은 경우에는 'Flag_-=1; V_final-=V[Index]_LC'로 설정한다(S425). 차로 변경 제어 장치는 Index=0이 될 때까지 Index를 1씩 감소시키며 'S420' 내지 'S440' 과정을 반복하여 수행한다.

이후, 차로 변경 제어 장치는 도 7의 (A) 이후 과정을 수행하도록 한다.

차로 변경 제어 장치는 목표 속도 결정 시 운전자 성향을 고려하여 목표 속도를 결정할 수 있다.

도 7을 참조하면, 차로 변경 장치는 'Flag_LC=0'으로 초기 변수를 설정하고(S510), 차로 변경 설정 정보로부터 운전자의 성향을 확인한다.

만일, 운전자 성향이 등속 성향인 경우(S520), 차로 변경 제어 장치는 'S521' 내지 'S527' 동작을 수행하며 차로 변경 가능한 속도 중 차량의 설정속도와의 차이가 가장 작은 속도를 기준으로 목표속도를 설정한다.

한편, 운전자 성향이 가속 성향인 경우(S530), 차로 변경 제어 장치는 도 6의 과정들에 의해'Flag+=1'이 되는지를 확인한다(S531). Flag+=1은 가속 기반 차로 변경이 가능한 것을 의미한다. 따라서, 'S531' 과정에서 'Flag+=1'이면, 차로 변경 제어 장치는 자차량의 목표 속도를 V_final=V_final+로 설정하고, Flag_LC=1로 설정한다(S532). 한편, 'S531' 과정에서 'Flag+=1'이 아니면, 차로 변경 제어 장치는 자차량의 목표 속도를 V_final=V_final-로 설정하고, Flag_LC=1로 설정한다(S533).

한편, 운전자 성향이 감속 성향인 경우(S540), 차로 변경 제어 장치는 도 6의 과정들에 의해'Flag-=1'이 되는지를 확인한다(S541). Flag-=1은 감속 기반 차로 변경이 가능한 것을 의미한다. 따라서, 'S541' 과정에서 'Flag-=1'이면, 차로 변경 제어 장치는 자차량의 목표 속도를 V_final=V_final-로 설정하고, Flag_LC=1로 설정한다(S542). 한편, 'S541' 과정에서 'Flag-=1'이 아니면, 차로 변경 제어 장치는 자차량의 목표 속도를 V_final=V_final+로 설정하고, Flag_LC=1로 설정한다(S543).

한편, 운전자 성향이 등속, 가속 또는 감속 중 어느 하나의 타입이 설정되지 않은 경우, 차로 변경 제어 장치는 가/감속 타입 선택을 운전자에게 안내한다(S550).

이후, 차로 변경 제어 장치는 'S550' 과정을 통해 가속 타입의 운전자 피드백이 수신되면(S560, S570), 자차량의 목표 속도를 V _final =V _final+ 로 설정하고, Flag _LC =1로 설정한다(S580). 한편, 'S550' 과정을 통해 가속 타입의 운전자 피드백이 수신되면(S560, S570), 차로 변경 제어 장치는 자차량의 목표 속도를 V _final =V _final- 로 설정하고, Flag _LC =1로 설정한다(S590).

한편, 차로 변경 제어 장치는 'S550' 과정을 통해 T 시간을 경과하도록 운전자 피드백이 수신되지 않으면(S565), 도 4의 'S171' 과정을 수행한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.

도 8을 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 대해 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 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 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 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.

10: 자차량 21: 제1 차량
25: 제2 차량 100: 차로 변경 제어 장치
110: 제어부 120: 인터페이스부
125: 센서 130: 통신부
140: 저장부 150: 산출부
160: 판단부 170: 예측부

Claims

변경할 차로의 후방에 위치한 제1 차량 및 전방에 위치한 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 판단하는 판단부; 및
상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 경우 자차량에 대한 차로 변경 제어를 수행하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 차량의 차속 및 상기 자차량의 차속을 기반으로 제1 위험 거리를 산출하고, 상기 제2 차량의 차속 및 상기 자차량의 차속을 기반으로 제2 위험 거리를 산출하는 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 판단부는,
상기 제1 및 제2 위험 거리가 기준거리 이상이면 상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 또는 제2 위험 거리가 기준거리 미만이면, 운전자에 의해 기 설정된 차로 변경 설정 정보에 기초하여 자차량의 속도 조절 범위를 결정하고, 상기 속도 조절 범위 내에서 가속 또는 감속에 의한 차로 변경 가능 여부를 예측하는 예측부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 차로 변경 설정 정보는,
가속 허용 최대 속도차 및 감속 허용 최대 속도차를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 예측부는,
상기 가속 허용 최대 속도차 및 상기 감속 허용 최대 속도차에 기초하여 상기 속도 조절 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 예측부는,
자차량의 설정속도를 기준으로 상기 가속 허용 최대 속도차에 해당하는 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제1 속도가 존재하면 가속 기반의 차로 변경이 가능한 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는,
가속 기반의 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 상기 적어도 하나 이상의 제1 속도 중 작은 값을 기준으로 목표속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 예측부는,
자차량의 설정속도를 기준으로 상기 감속 허용 최대 속도차에 해당하는 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제2 속도가 존재하면 감속 기반의 차로 변경이 가능한 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
감속 기반의 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 상기 적어도 하나 이상의 제2 속도 중 큰 값을 기준으로 차로 변경 제어 시의 목표속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 차로 변경 설정 정보는,
차로 변경 제어 시 등속, 가속, 감속 또는 운전자 선택 타입에 대한 운전자의 성향 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 제어부는,
가속 또는 감속에 의한 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 상기 운전자의 성향 정보에 기초하여 가속 또는 감속 기반의 목표속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 성향 정보가 등속 성향인 경우, 상기 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능 속도 중 상기 자차량의 설정 속도와의 차이가 작은 값에 기초하여 자차량의 목표 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 성향 정보가 운전자 선택 타입인 경우, 가속 및 감속 중 어느 하나의 타입을 질의하는 안내 화면을 디스플레이에 표시하고, 상기 안내 화면을 통한 운전자 피드백에 따라 자차량의 목표 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 장치.
변경할 차로의 후방에 위치한 제1 차량 및 전방에 위치한 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 판단하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 경우 설정된 목표 속도에 기초하여 자차량에 대한 차로 변경 제어를 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 제1 차량의 차속 및 상기 자차량의 차속을 기반으로 제1 위험 거리를 산출하고, 상기 제2 차량의 차속 및 상기 자차량의 차속을 기반으로 제2 위험 거리를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 차로 변경 조건을 판단하는 단계는,
상기 제1 및 제2 위험 거리가 기준거리 이상이면 상기 제1 및 제2 차량에 대한 차로 변경 조건을 모두 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 제1 또는 제2 위험 거리가 기준거리 미만이면, 운전자에 의해 기 설정된 차로 변경 설정 정보에 기초하여 자차량의 속도 조절 범위를 결정하고, 상기 속도 조절 범위 내에서 가속 또는 감속에 의한 차로 변경 가능 여부를 예측하는 단계;
가속 또는 감속에 의한 차로 변경 가능 상태가 확인되면, 상기 차로 변경 설정 정보에 포함된 운전자의 성향 정보에 기초하여 가속 또는 감속 기반의 목표속도를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 목표 속도에 기초하여 차로 변경 제어를 수행하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 차로 변경 설정 정보는,
가속 허용 최대 속도차 및 감속 허용 최대 속도차를 포함하고,
상기 차로 변경 가능 여부를 예측하는 단계는,
자차량의 설정속도를 기준으로 상기 가속 허용 최대 속도차에 해당하는 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제1 속도가 존재하면 가속 기반의 차로 변경이 가능한 것으로 결정하고, 자차량의 설정속도를 기준으로 상기 감속 허용 최대 속도차에 해당하는 속도 조절 범위 내에서 차로 변경 가능한 적어도 하나 이상의 제2 속도가 존재하면 감속 기반의 차로 변경이 가능한 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 운전자의 성향 정보는,
차로 변경 제어 시 등속, 가속, 감속 또는 운전자 선택 타입에 대한 성향 정보를 포함하고,
상기 목표 속도를 결정하는 단계는,
상기 운전자의 성향 정보가 운전자 선택 타입인 경우, 가속 및 감속 중 어느 하나의 타입을 질의하는 안내 화면을 디스플레이에 표시하는 단계; 및
상기 안내 화면을 통한 운전자 피드백에 따라 자차량의 목표 속도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 변경 제어 방법.