KR20200050155A - 신호등 정보를 이용한 주행 제어 방법 및 그를 수행하기 위한 차량 - Google Patents

신호등 정보를 이용한 주행 제어 방법 및 그를 수행하기 위한 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신호등 정보를 활용하여 연비운전을 유도할 수 있는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 전방에 위치하는 신호등에 대한 신호등 정보를 획득하는 단계; 상기 신호등 정보, 현재 차속 및 가감속 가능 속도에 기반하여, 상기 전방 신호등에 대한 무정차 통과가 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과, 통과가 가능한 경우 상기 무정차 통과를 위한 안내 속도를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 전방 신호등 정보는 적어도 상기 신호등의 현재 신호에 대한 정보 및 상기 현재 신호와 주행 가능 여부가 상이한 다른 신호로 변경될 때까지 남은 잔여 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.

Description

신호등 정보를 이용한 주행 제어 방법 및 그를 수행하기 위한 차량{METHOD OF DRIVING CONTROL USING TRAFFIC LIGHT INFORMATION AND VEHICLE FOR CARRYING OUT THE SAME}
본 발명은 신호등 정보를 활용하여 연비운전을 유도할 수 있는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 운전자는 주행 중 전방 신호등의 신호 변경 타이밍을 정확히 알기란 어렵다. 따라서, 전방 신호등을 육안으로 식별하고 식별된 시점의 신호에 따라 운전하게 된다. 이를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 신호등 상태에 따른 운전자의 운전 형태의 일례를 나타낸다. 도 1에서 가로축은 현재 위치로부터 신호등까지의 주행 거리를, 세로축은 차속을 각각 나타낸다.
도 1을 참조하면, 차량(110)이 주행 중인 상황에서 전방의 신호등(120)이 녹색 신호일 경우 다른 운행 환경의 변화가 없는 이상 운전자는 정속 주행을 유지하려는 경향이 있다. 이후 신호등(120)에 접근하면서 운전자가 황색 신호로 변경됨(131)을 먼저 인지하면 비교적 완만한 감속을, 적색 신호로 변경됨(132)을 후에 인지하면 신호등(120)의 위치에서 정지함을 목표로 비교적 급감속을 하게 된다. 따라서, 적색 신호 변경 인지가 늦으면 급감속으로 인한 연비 악화가 발생한다.
또한, 전방 신호등이 운전자가 최초로 인지할 때부터 적색 신호인 경우에도 운전자는 신호등 앞 정지를 목표로 감속을 하게 되나, 차량이 신호등에 도달하기 전에 신호등이 녹색 신호로 변경될 경우, 불필요한 감속이 이미 수행된 후이므로 연비 악화가 발생한다.
이러한 연비 악화 상황은 신호등 배치 간격이 비교적 좁은 시내나 국도에서 더욱 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 보다 신호 변경에 따른 불필요한 가감속을 방지하여 연비 개선이 가능한 차량 및 그 주행 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 전방에 위치하는 신호등에 대한 신호등 정보를 획득하는 단계; 상기 신호등 정보, 현재 차속 및 가감속 가능 속도에 기반하여, 상기 전방 신호등에 대한 무정차 통과가 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과, 통과가 가능한 경우 상기 무정차 통과를 위한 안내 속도를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 전방 신호등 정보는 적어도 상기 신호등의 현재 신호에 대한 정보 및 상기 현재 신호와 주행 가능 여부가 상이한 다른 신호로 변경될 때까지 남은 잔여 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량은, 전방에 위치하는 신호등에 대한 신호등 정보를 획득하는 통신부; 상기 신호등 정보, 현재 차속 및 가감속 가능 속도에 기반하여, 상기 전방 신호등에 대한 무정차 통과가 가능한지 여부를 판단하고, 통과가 가능한 경우 상기 무정차 통과를 위한 안내 속도를 결정하는 교통 신호 처리부; 및 상기 안내 속도를 출력하는 출력부를 포함하되, 상기 전방 신호등 정보는 적어도 상기 신호등의 현재 신호에 대한 정보 및 상기 현재 신호와 주행 가능 여부가 상이한 다른 신호로 변경될 때까지 남은 잔여 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 차량은 신호등 정보를 기반으로 신호등에 대한 무정차 통과 가능 여부를 판단하고, 통과 가능시 가장 연비 손해가 낮은 통과 속도를 안내하거나 통과 불가시 가속 제한이나 감속 유도를 통해 연비를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 신호등 상태에 따른 운전자의 운전 형태의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 구조의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에서 신호등 정보를 활용한 신호등 통과 안내 과정의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 청색시 무정차 통과를 위한 안내 속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 적색시 무정차 통과를 위한 안내 속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안내 속도 출력 형태의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 청색시 무정차 통과 불가 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워트레인 제어기가 가속을 제한하는 형태의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 적색시 무정차 통과 불가 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 주행 안내 형태의 일례를 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 적어도 신호 변경 시점에 대한 정보를 포함하는 전방의 신호등 정보를 기반으로 신호등에 대한 무정차 통과 가능 여부를 판단하고, 통과 가능시 가장 연비 손해가 낮은 통과 속도를 안내하거나 통과 불가시 가속 제한이나 감속 유도를 통해 연비를 향상시킬 것을 제안한다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 차량 구조를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 구조의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 적용 가능한 차량(200)은 통신부(210), 교통 신호 처리부(220), 파워트레인 제어기(230) 및 출력부(240)를 포함할 수 있다. 도 2에서는 본 발명의 실시예들과 관련된 구성 요소들만을 나타낸 것으로, 실체 차량은 이보다 많은 구성 요소를 포함할 수 있음은 물론이다.
먼저 통신부(210)는 유선 또는 무선으로 차량의 주행 경로상 전방에 위치하는 신호등 정보를 획득할 수 있다. 이를 위해, 통신부(210)는 무선 통신 모듈이나 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈은 3G/4G/5G 방식의 데이터 통신을 지원하는 모뎀이나 텔레매틱스 모듈을 포함할 수도 있고, Wi-Fi, 블루투스, Zigbee 등의 근거리 무선 통신 모듈을 포함할 수도 있다. 또한, 유선 통신 모듈은 USB 모듈을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(210)가 획득하는 신호등 정보는 V2X 방식으로 경로 주변의 개체에서 획득될 수도 있고, 텔레매틱스 센터나 교통정보 서버 등 미리 지정된 외부 개체로부터 획득되는 것일 수도 있다. 또한, 신호등 정보는 신호등의 위치, 현재 신호의 종류, 다음 신호의 종류 및 다음 신호 변경까지 남은 시간 또는 다음 신호 변경 시각 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
교통 신호 처리부(220)는 통신부(210)를 통해 획득된 신호등 정보를 이용하여 전방 신호등 도달 전까지 주행 상황에서 가능한 가/감속 또는 속도 유지를 통해 해당 신호등의 무정차 통과 가능 여부를 판단하고, 가능할 경우 연비를 고려한 목표 속도를 판단하고, 판단한 속도 정보를 출력부(240)에 전달할 수 있다. 이와 달리, 교통 신호 처리부(220)는 전방 신호등 도달 전까지 주행 상황에서 가능한 가/감속을 하여도 해당 신호등을 무정차로 통과할 수 없는 것으로 판단할 경우, 가속 제한이나 감속 유도를 수행할 것을 결정하고, 이에 대한 정보를 파워트레인 제어기(230)로 전달할 수 있다. 이를 위해, 교통 신호 처리부(220)는 신호등까지 현재 차량에서 가능한 가속도 또는 감속도를 연산하는 가감속도 연산부(221), 전방 신호등을 무정차로 통과할 수 있는 최소 또는 최대 통과 가능속도를 연산하는 통과속도 연산부(223), 통과속도와 현재 차속을 기반으로 마진속도를 연산하는 마진속도 연산부(225) 및 최소 연비 손실을 통해 무정차 통과를 위해 운전자에 안내되는 목표 속도를 연산하는 안내속도 연산부(227)를 포함할 수 있다. 교통 신호 처리부(220)의 각 하위 구성요소(221, 223, 225, 227)의 구체적인 연산 방법은 도 3 이하를 참조하여 후술하기로 한다.
파워트레인 제어기(230)는 교통 신호 처리부(220)가 전방 신호등에 대하여 무정차 통과가 불가한 것으로 판단되면, 토크 라인 변경 등을 통해 가속을 제한할 수 있다. 예를 들어, 파워트레인 제어기(230)는 차량의 파워트레인 구성에 따라 엔진 제어기(EMS), 모터 제어기(MCU), 하이브리드 제어기(HCU) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
출력부(240)는 교통 신호 처리부(220)의 판단에 따라, 안내속도를 출력하거나 감속 유도 정보를 소정 형태로 출력할 수 있다. 예컨대, 출력부(240)는 클러스터, AVN(Audio/Video/Navigation) 시스템의 디스플레이 등을 포함하여, 안내속도, 감속 유도 메시지, 가속페달 해제 시점 정보 등을 디스플레이할 수도 있다. 물론, 출력부(240)는 스피커를 포함하여 디스플레이되는 정보에 대응되는 음향을 출력할 수도 있다.
상술한 차량 구성을 바탕으로, 도 3을 참조하여 신호등 정보를 활용한 안내 및 주행 제어 과정을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에서 신호등 정보를 활용한 신호등 통과 안내 과정의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 통신부(210)를 통해 신호등 정보가 수신될 수 있다(S310). 전술된 바와 같이, 신호등 정보에는 적어도 현재 신호 정보 및 다음 신호 변경까지의 잔여 시간 정보가 포함될 수 있다.
전방 신호가 청색인 경우(S320A의 Yes), 교통 신호 처리부(220)는 최소통과 가능속도, 가속 가능속도 및 제1 마진속도를 연산할 수 있다(S330A).
연산 결과, 무정차 통과(즉, 적색 신호로 변경되기 전에 통과)가 불가한 경우(S340A의 no), 교통 신호 처리부(220)는 가속 제한을 결정할 수 있다(S350A).
이와 달리, 전방 신호가 적색인 경우(S320A의 no 및 S320B의 Yes), 교통 신호 처리부(220)는 최대통과 가능속도, 감속 가능속도 및 제2 마진속도를 연산할 수 있다(S330B).
연산 결과, 무정차 통과(즉, 신호등 도달 전 녹색 신호로 변경된 후에 통과)가 불가한 경우(S340B의 no), 교통 신호 처리부(220)는 감속 유도를 결정할 수 있다(S350B).
상술한 과정의 결과(S340A, S340B, S350A 및 S350B)에 따라, 대응되는 정보(예컨대, 신호등 변경 주기/잔여 시간, 무정차 통과 가능 여부, 안내 속도)가 클러스터 등 출력부(240)를 통해 출력될 수 있다(S360). 이와 함께, 무정차 통과 불가시 파워 트레인 제어기(230)를 통한 가속 제한 또한 수행될 수 있다.
이하에서는 교통 신호 처리부(220)의 각 연산 대상 정보를 표 1을 참조하여 설명한다.
전방 신호등 청색 전방 신호등 적색
신호 변경
잔여 시간(Ts)		 청색등 꺼지기까지 남은시간 청색등 켜지기까지 남은 시간
통과 가능속도 (Vp) 무정차로 신호등 통과를 위한
최소 통과 가능속도		 무정차로 신호등 통과를 위한
최대 통과 가능속도
가감속
가능속도 (Va)		 최대가속도*Ts 최대감속도*Ts
마진속도 (Vm) Max((Vp- 현재 차속), 0) Max((현재 차속 - Vp), 0)
표 1을 참조하면, 가감속도 연산부(221)는 가감속 가능속도(Va)를 연산할 수 있다. 가감속 가능속도(Va)는 전방 신호등이 청색일 때 적용되는 가속 가능속도와 전방 신호등이 적색일 때 적용되는 감속 가능속도를 포함할 수 있다. 가속 가능속도는 최대가속도에 신호 변경 잔여 시간(Ts)을 곱하여 구해질 수 있고, 감속 가능속도는 최대감속도에 신호 변경 잔여 시간(Ts)을 곱하여 구해질 수 있다.
여기서, 최대 가속도와 최대 감속도는 차량 성능과 운전자의 성향 및 교통 상황을 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 최대 가속도 및 최대 감속도의 상한은 각각 파워 트레인의 성능과 제동 시스템의 성능에 종속될 수 있다. 다만, 최대 가속도 및 최대 감속도는 운전자의 가/감속 성향이 마일드할 경우 상한보다 낮춰질 수 있다. 또한, 최대 가속도는 가속 가능속도에 현재 차속을 더할 때 현재 도로의 제한속도를 넘지 않도록 낮춰질 수도 있으며, 최대 감속도는 현재 교통흐름에 방해가 되지 않을 정도로 낮춰질 수도 있다. 일례로, 최대 감속도의 상한이 적용되어 신호등까지 평균 속도가 주변 차량의 평균 속도보다 현저히 낮아져 다른 운전자의 불만이 제기될 수준이라면, 최대 감속도가 낮아질 수 있다.
또한, 통과속도 연산부(223)는 신호등까지의 잔여거리를 신호등 변경 잔여 시간(Ts)으로 나누어 통과 가능 속도(Vp)를 연산할 수 있다. 즉, 통과 가능 속도(Vp)는 현재 위치로부터 신호등까지 무정차 통과를 위한 평균 속도가 된다. 예를 들어, '통과 가능속도(kph) = (신호등까지의 잔여거리(m))/(신호 변경 잔여시간(sec))*3.6'의 식을 통해 통과 가능속도(Vp)가 구해질 수 있다.
이때, 전방 신호등이 현재 청색인 경우 위의 방법으로 구해진 통과 가능속도(Vp)로 주행한다면 신호등 도달 순간에 신호등이 적색이 될 것이므로, 이(Vp)보다 느릴 경우 무정차 통과가 불가하여, 통과 가능속도(Vp)는 최소 통과 가능속도가 된다. 또한, 전방 신호등이 현재 적색인 경우 위의 방법으로 구해진 통과 가능속도(Vp)로 주행한다면 신호등 도달 순간에 신호등이 청색이 될 것이므로, 이(Vp)보다 빠를 경우 무정차 통과가 불가하여, 통과 가능속도(Vp)는 최대 통과 가능속도가 된다.
또한, 마진 속도 연산부(225)는 현재 차속과 통과 가능속도(Vp)의 차이를 기반으로 마진속도를 구할 수 있다.
아울러, 안내 속도 연산부(227)는 아래 표 2와 같은 방법으로 무정차 통과 가능 여부를 판단하고, 안내 속도를 결정할 수 있다.
전방 신호등 청색 전방 신호등 적색
통과 가능 조건 가감속 가능속도(Va) >= 2*마진속도(Vm) 가감속 가능속도 (Va) >= 2*마진속도(Vm)
※상기 조건 불만족 시 현재 신호등 주기 내에 무정차 통과를 위한 안내속도에 도달하지 못함
안내속도 max (통과가능속도(Vp), Vp+ Vm)
※현재차속이 최소 통과가능속도보다 높을 경우 안내속도=최소 통과 가능속도		 min (통과가능속도(Vp),Vp- Vm)
※현재차속이 최대 통과가능속도보다 낮을 경우
*안내속도=최대 통과 가능속도
표 2를 참조하면, 전방 신호등이 청색일 때와 적색일 때 공통적으로, 안내 속도 연산부(227)는 가/감속 가능속도(Va)가 제1/제2 마진속도(Vm)의 2배 이상인 경우, 신호등을 무정차로 통과할 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 이는 현재 차속과 통과 가능속도(Vp)의 차분이 마진속도가 되므로, 가감속 가능속도가 마진속도의 2배 이상이어야 현재 시점에서 신호등 통과시까지 평균속도가 통과 가능속도(Vp)로 조정될 수 있기 때문이다.
또한, 안내 속도 연산부(227)는 무정차 통과가 가능한 것으로 판단한 경우 안내속도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전방 신호등이 청색인 경우, 안내 속도는 최소 통과 가능속도(Vp)와 제1 마진속도(Vm)의 합과 최소 통과 가능속도(Vp) 중 큰 값이 안내 속도로 결정되되, 현채 차속이 최소 통과 가능속도보다 높을 경우의 안내 속도는 최소 통과 가능속도가 될 수 있다. 이를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 청색시 무정차 통과를 위한 안내 속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 최대 가속도에 따른 최대 안내 가능속도, 즉, 가감속 가능속도(Va)가 마진 속도(Vm)의 2배 이상이므로, 안내 속도 연산부(227)는 무정차 통과가 가능한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 최소 통과속도(Vp)와 제1 마진속도(Vm)의 합이 최소 통과속도(Vp)보다 크므로, 안내속도는 최소 통과속도(Vp)와 마진속도(Vm)의 합으로 결정될 수 있다.
이와 달리, 전방 신호등이 적색인 경우, 안내 속도는 최대 통과 가능속도(Vp)에서 제2 마진속도(Vm)를 뺀값과 최대 통과 가능속도(Vp) 중 작은 값이 안내 속도로 결정되되, 현채 차속이 최소 통과 가능속도보다 낮을 경우의 안내 속도는 최대 통과 가능속도가 될 수 있다. 이를 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 적색시 무정차 통과를 위한 안내 속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 최소 가속도에 따른 최소 안내 가능속도, 즉, 가감속 가능속도(Va)가 마진 속도(Vm)의 2배 이상이므로, 안내 속도 연산부(227)는 무정차 통과가 가능한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 최대 통과 가능속도(Vp)에서 제2 마진속도(Vm)를 뺀값이 최소 통과속도(Vp)보다 작으므로, 안내속도는 최대 통과 가능속도(Vp)에서 제2 마진속도(Vm)를 뺀값으로 결정될 수 있다.
상술한 바와 같이 무정차 통과가 가능한 것으로 판단됨에 따라 결정된 안내 속도는 출력부를 통해 출력될 수 있다. 이를 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안내 속도 출력 형태의 일례를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 클러스터(241)의 일 영역 상으로, 신호 변경 잔여 시간 정보(610)와 안내 속도(620)가 클러스터 상으로 표시될 수 있다. 운전자는 이러한 정보를 참조하여 차량을 제어함으로써 신호등 통과를 위해 불필요한 가감속이 방지될 수 있다.
다음으로, 도 7 내지 도 10을 참조하여 무정차 통과가 불가한 경우를 설명한다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 청색시 무정차 통과 불가 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 최대 가속도에 따른 최대 안내 가능속도, 즉, 가감속 가능속도(Va)가 마진 속도(Vm)의 2배 미만이며, 최소 통과속도가 현재속도와 최대 가속 가능속도보다 크므로, 안내 속도 연산부(227)는 무정차 통과가 불가능한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 도 6을 참조하여 전술한 클러스터(241)에는 감속을 유도하는 메시지가 출력될 수 있다.
또한, 이러한 상황에서 파워 트레인 제어기(230)는 가속을 제한할 수 있다. 이를 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워트레인 제어기가 가속을 제한하는 형태의 일례를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 가속페달 센서(APS) 값이 일정할 경우, 평시에는 APS값에 대응되는 토크가 파워트레인을 통해 출력되나, 무정차 통과가 불가할 경우 파워트레인 제어기(230)는 토크 제한 라인을 적용하여 가속을 제한할 수 있다. 이때, 토크 제한 라인은 신호등까지의 거리 및 최소 통과속도와 최대 안내 가능속도의 차분을 기반으로 토크 제한 라인을 설정할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 신호 적색시 무정차 통과 불가 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 최대 감속도에 따른 최소 안내 가능속도, 즉, 가감속 가능속도(Va)가 마진 속도(Vm)의 2배 미만이고, 최대 통과속도가 현재차속과 최대 감속 가능속도의 차분보다 작으므로, 안내 속도 연산부(227)는 무정차 통과가 불가능한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 최대 감속도는 차량의 제동력에 의한 상한보다 낮은 값이 적용된 경우일 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 상황은 차량의 최대 제동력으로 감속해도 신호등까지 정지가 불가능함을 의미하는 것은 아니고, 최대 제동력을 이용하여 최대 통과속도까지 감속한다면 주변 차량의 통행에 불편함을 주는 수준의 감속도가 발생함을 방지하기 위해 조정된 최대 감속도가 적용된 경우로 볼 수 있다.
이러한 경우에도, 도 6을 참조하여 전술한 클러스터(241)에는 감속을 유도하는 메시지가 출력될 수 있으며, 더 나아가 관성 주행 안내가 수행될 수도 있다. 이를 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 주행 안내 형태의 일례를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 무정차 통과가 불가할 경우, 신호등까지 정지할 수 있되, 연비 손해를 최소화할 수 있도록 APS 해제 시점이 판단되어 출력부(240)를 통해 해당 시점 도달시 APS 해제 신호가 출력될 수 있다. 이때, APS 해제 시점은 현재 차속과 신호등까지 남은 거리, 지도 정보를 기반으로 한 도로 구배를 기반으로 한 감속 프로파일을 따를 수 있다. 이러한 감속 프로파일 설정 기술은 널리 알려진 바, 명세서의 간명함을 위해 자세한 설명은 생략하기로 한다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 주행 중 신호등 정보를 활용하여 불필요한 가감속을 최소화할 수 있다. 따라서 연비 개선 효과를 기대할 수 있으며, 브레이크 패드 소모 등 구동계 부품의 사용을 최소화할 수 있다.
또한, 상술한 실시예들에서 가감속 가능속도(Va)가 마진 속도(Vm)의 2배 이상일 때 무정차 통과가 가능한 것으로 판단되는 것으로 기술되었으나, 이러한 배율은 상황에 따라 변경될 수 있으므로 미리 설정된 배수인 것으로 족하다.
아울러, 상술한 실시예들에서는 신호의 종류를 청색과 적색으로 구분하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 차량의 진행을 허용하는 신호와 그렇지 않은 신호로 구분할 수도 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (19)

  1. 전방에 위치하는 신호등에 대한 신호등 정보를 획득하는 단계;
    상기 신호등 정보, 현재 차속 및 가감속 가능 속도에 기반하여, 상기 전방 신호등에 대한 무정차 통과가 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 통과가 가능한 경우 상기 무정차 통과를 위한 안내 속도를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 전방 신호등 정보는,
    적어도 상기 신호등의 현재 신호에 대한 정보 및 상기 현재 신호와 주행 가능 여부가 상이한 다른 신호로 변경될 때까지 남은 잔여 시간에 대한 정보를 포함하는, 차량의 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 현재 신호가 주행 가능한 제1 신호인 경우,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 무정차 통과를 위한 최소 평균 속도인 최소 통과 가능속도, 적어도 상기 차량의 가속력에 기반한 가속 가능속도 및 상기 현재 차속과 상기 최소 통과 가능속도에 따른 제1 마진 속도를 산출하는 단계; 및
    상기 산출 결과를 기반으로 상기 안내 속도를 결정하는 단계를 포함하는, 차량의 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 최소 통과 가능속도는 상기 신호등까지 거리를 상기 잔여 시간으로 나누어 구해지며,
    상기 가속 가능속도는 최대 가속도에 상기 잔여 시간을 곱하여 구해지고,
    상기 제1 마진 속도는 상기 최소 통과 가능속도에서 현재 차속을 차감하여 구해지는, 차량의 제어 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 가속 가능속도가 상기 제1 마진속도의 기 설정된 배수 이상인 경우, 상기 무정차 통과가 가능한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는, 차량의 제어 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 안내속도를 결정하는 단계는,
    상기 최소 통과 가능속도와, 상기 최소 통과 가능속도와 상기 제1 마진 속도의 합 중 큰 값을 상기 안내속도로 결정하되, 상기 현재 차속이 상기 최소 통과 가능속도보다 높은 경우, 상기 최소 통과 가능속도를 상기 안내속도로 결정하는 단계를 포함하는, 차량의 제어 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 현재 신호가 주행 불가한 제2 신호인 경우,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 무정차 통과를 위한 최대 평균 속도인 최대 통과 가능속도, 적어도 상기 차량의 감속력에 기반한 감속 가능속도 및 상기 현재 차속과 상기 최대 통과 가능속도에 따른 제2 마진 속도를 산출하는 단계; 및
    상기 산출 결과를 기반으로 상기 안내 속도를 결정하는 단계를 포함하는, 차량의 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 최대 통과 가능속도는 상기 신호등까지 거리를 상기 잔여 시간으로 나누어 구해지며,
    상기 감속 가능속도는 최대 감속도에 상기 잔여 시간을 곱하여 구해지고,
    상기 제2 마진 속도는 상기 현재 차속에서 상기 최대 통과 가능속도를 차감하여 구해지는, 차량의 제어 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 감속 가능속도가 상기 제2 마진속도의 2배 이상인 경우, 상기 무정차 통과가 가능한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는, 차량의 제어 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 안내속도를 결정하는 단계는,
    상기 최대 통과 가능속도와, 상기 최대 통과 가능속도에서 상기 제2 마진 속도를 차감한 값 중 작은 값을 상기 안내속도로 결정하되, 상기 현재 차속이 상기 최대 통과 가능속도보다 낮은 경우, 상기 최대 통과 가능속도를 상기 안내속도로 결정하는 단계를 포함하는, 차량의 제어 방법.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 차량의 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
  11. 전방에 위치하는 신호등에 대한 신호등 정보를 획득하는 통신부;
    상기 신호등 정보, 현재 차속 및 가감속 가능 속도에 기반하여, 상기 전방 신호등에 대한 무정차 통과가 가능한지 여부를 판단하고, 통과가 가능한 경우 상기 무정차 통과를 위한 안내 속도를 결정하는 교통 신호 처리부; 및
    상기 안내 속도를 출력하는 출력부를 포함하되,
    상기 전방 신호등 정보는,
    적어도 상기 신호등의 현재 신호에 대한 정보 및 상기 현재 신호와 주행 가능 여부가 상이한 다른 신호로 변경될 때까지 남은 잔여 시간에 대한 정보를 포함하는, 차량.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 현재 신호가 주행 가능한 제1 신호인 경우, 상기 교통 신호 처리부는,
    상기 무정차 통과를 위한 최소 평균 속도인 최소 통과 가능속도를 산출하는 통과속도 연산부;
    적어도 상기 차량의 가속력에 기반한 가속 가능속도를 산출하는 가감속도 연산부;
    상기 현재 차속과 상기 최소 통과 가능속도에 따른 제1 마진 속도를 산출하는 마진속도 연산부; 및
    상기 안내 속도를 결정하는 안내속도 연산부를 포함하는, 차량.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 최소 통과 가능속도는 상기 신호등까지 거리를 상기 잔여 시간으로 나누어 구해지며,
    상기 가속 가능속도는 최대 가속도에 상기 잔여 시간을 곱하여 구해지고,
    상기 제1 마진 속도는 상기 최소 통과 가능속도에서 현재 차속을 차감하여 구해지는, 차량.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 교통 신호 처리부는,
    상기 가속 가능속도가 상기 제1 마진속도의 기 설정된 배수 이상인 경우, 상기 무정차 통과가 가능한 것으로 판단하는, 차량.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 안내속도 연산부는,
    상기 최소 통과 가능속도와, 상기 최소 통과 가능속도와 상기 제1 마진 속도의 합 중 큰 값을 상기 안내속도로 결정하되, 상기 현재 차속이 상기 최소 통과 가능속도보다 높은 경우, 상기 최소 통과 가능속도를 상기 안내속도로 결정하는, 차량.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 현재 신호가 주행 불가한 제2 신호인 경우, 상기 교통 신호 처리부는,
    상기 무정차 통과를 위한 최대 평균 속도인 최대 통과 가능속도를 산출하는 통과속도 연산부;
    적어도 상기 차량의 감속력에 기반한 감속 가능속도를 산출하는 가감속도 연산부;
    상기 현재 차속과 상기 최대 통과 가능속도에 따른 제2 마진 속도를 산출하는 마진속도 연산부; 및
    상기 안내 속도를 결정하는 안내속도 연산부를 포함하는, 차량.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 최대 통과 가능속도는 상기 신호등까지 거리를 상기 잔여 시간으로 나누어 구해지며,
    상기 감속 가능속도는 최대 감속도에 상기 잔여 시간을 곱하여 구해지고,
    상기 제2 마진 속도는 상기 현재 차속에서 상기 최대 통과 가능속도를 차감하여 구해지는, 차량.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 교통 신호 처리부는,
    상기 감속 가능속도가 상기 제2 마진속도의 2배 이상인 경우, 상기 무정차 통과가 가능한 것으로 판단하는, 차량.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 안내속도 연산부는,
    상기 최대 통과 가능속도와, 상기 최대 통과 가능속도에서 상기 제2 마진 속도를 차감한 값 중 작은 값을 상기 안내속도로 결정하되, 상기 현재 차속이 상기 최대 통과 가능속도보다 낮은 경우, 상기 최대 통과 가능속도를 상기 안내속도로 결정하는, 차량.
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