KR101384710B1 - 다양한 교통상황하에서 차량의 속도를 조절하는 방법 - Google Patents

Abstract

상이한 교통상황하의 차량의 속도제어 방법이 제시되었다． 차량은 주변감지 센서시스템이 장착되었다． 속도제어를 위하여 최소한 일부가 가려진 대상 및 최소한 옆 차선 위의 대상이 고려되었다．

Description

다양한 교통상황하에서 차량의 속도를 조절하는 방법 {METHOD FOR SPEED REGULATION OF A MOTOR VEHICLE IN A COMPLEX TRAFFIC SITUATION}

본 발명은 다양한 교통상황하에서 차량의 속도조절(제어)에 관한 것이다． 이 방식은 예를 들어 ACC(Adaptive Cruise Control)가 장착된 차량에 적용 가능하다．

ACC 차량의 일반적인 차간거리 조절 시스템의 경우 바로 앞에서 주행하는 대 상이 ACC의 조절－및 경고기능을 위하여 선택되었다． 이러한 조절로 상이한 교통상황,-특히 다양한 차선의 경우-을 충분히 인식하지 못하며 ACC 장착에도 불구하고 운전자의 제어가 필요하거나 미리 예측을 할 수 없는，ACC 차량의 가속상태로 운전자에게는 불편한 것으로 간주되었다．

하기에서는 몇가지 다양한 교통상황과 정규 차간 거리 조절시스템의 상태를 제시하였다：

- 옆 차선에서 주행하던 한 차(대상)가 차선을 변경하여 ACC차량의 바로 앞, 아주 가까이로 진입하여 들어온다． 진입과정이 완료된 후에야 비로소 ACC 차량의 가속은 협소한 간격을 두고 앞에서 주행하고 있는 차(대상)에 맞추어진다． ACC 차량의 경우 브레이크 제어의 강도가 제한되어 있기 때문에 이러한 경우 상황에 따라 서는 충돌을 막기 위해 운전자의 제어가 필요하다．

- 천천히 앞에서 주행하고 있는 차(대상)를 추월하기 위하여 ACC 차량 자체가 차선을 변경한다． 차선이 변경될(타겟) 선에는 어떠한 차(대상)는 없지만 ACC 차량은 차선변경이 수행된 후에야 비로소 사전 조절된 속도로 가속한다． 이러한 가속상태는 운전자에게 있어 돌발적인 충격으로 간주된다．

- ACC 차량의 차선변경시 차량은 차선이 변경될(타겟) 선에서 차선변경이 수행된 후에야 비로소 조절된다． 따라서 상황에 따라서는 잠시 동안 차(대상)가 간과된다．

- 만일 앞에서 주행하고 있는 차(대상)로 인하여 가려져 있는 하나의 차량(대상)이 급정거할 경우 이러한 상황은 ACC 차량의 가속 제어에는 고려되어 있지 않다． 바로 앞에서 주행하는 차 또한 마찬가지로 갑자기 느려지리라는 것이 예상될 수 있는 경우에도 그러하다. 이러한 경우 상황에 따라서는，설령 바로 앞에서 주행하고 있는 차량이 브레이크에 제동을 걸었을지라도，ACC의 브레이크 제어는 충분하지 않다．

- 앞에서 주행하고 있는 차량이 차선을 변경할 경우 바로 이 차량 앞에서 주행하고 있는, 가려진 차(대상)는 차선변경이 시행된 후에야 비로소 고려된다． 우선, 차선을 변경하려고 가속을 주는 선행차와 같이 가속을 주게되며 이 선행차가 차선변경 후 속도가 느려지게 되고 나서야 선행차에 가려진 차에 대한 속도제어가 나타나는 결과를 초래한다.

그러므로 본 발명의 과제는 상이한 교통상황 하에서도 차량의 전후속도를 안 전하면서도 에상가능한 방법으로 제어할 수 있는 속도조절(제어) 방법을 제시하고자 하는 것이다．

본 과제는 독립 특허청구항에 따라 발명에 의거한 방식 및 절차로 해결되었다． 이의 계속되는 장점은 종속 청구항에서 참조할 수 있다．

상이한 교통상황 하에서 차량의 속도조절(제어) 방법이 제시 되었다． 이때 차량은 센서시스템이 장착되었으며 이 센서시스템은 우선, 차 전면 주행방향의 주변을 실행, 감지한다． 본 차량을 하기에서는 소유차로 명명한다． 바로 앞에서 선주행하는 차량 - 있을 경우 - 뿐만 아니라 교통상황 판단을 위하여 최소한 선행차 앞에서 주행하는 차량에 대해서도 제어, 감지된다． 최소한 일부 가려진 대상 및 최소한 옆 차선 위에서의 대상은 센서시스템으로 감지되며 속도제어도 고려 된다．

최소한 일부 가려진 차량을 본 명세서에서는 소유차와 직접적으로 근접하여 있지 않는 대상(차량)으로 표현하였다． 즉, 가려진 대상(차)과 소유차 사이에 있는 또 하나의 대상(차)으로 인해 대상(차)의 최소 일부가 가려져 있다． 이는 예를 들면 동일한 차선 위에 있는 대상(차)을 말하며， 이 대상(차)은 바로 앞에서 주행하는 대상 앞에서 주행, 또는 옆 차선 위에서 주행하고 있는 대상(차)이다． 이 대상(차)은 동일한 차선에 있는 소유차의 바로 앞에 있는 차에 의해, 또는 옆 차선 위에 있는 다른 대상(차)에 의해 가려졌다． 어느 정도 최소한 일부가 가려진 대상 (차량)이 감지되는 지의 여부는 센서의 종류에 따라 결정된다． 가려진 대상(차량)에 관련된 감지상태는 카메라와 적외선을 기저로 한 센서로 인하여 거의 인간의 눈이 인지하는 상태에 상응한다． 대상(차량)이 단지 일부만이 다른 대상(차량)으로 인해 가려 있을지라도 대상(차량)은 여전히 감지된다． 다른 센서, 특히 레이더 센서는 인간의 눈으로는 인지가 불가능할지라도 가려진 대상(차량)을 감지할 수 있다． 방출된 레이더 광선의 일부는 차도에 반사되어 선 주행하는 대상(차) 하부로 관통하여 들어가 선주행하는 차량 앞의 대상(차)에 반사되어진다． 인간의 눈으로는 인지 불가능할지라도 가려진 대상(차)은 이와 같이 레이더 센서에 의해 감지된다．

발명의 바람직한 구성에서는 소유차 및 대상(차)의 차선변경 의도가 감지된다． 차선변경 의도는 예를 들어 대상(차량)의 좌우방향 속도에 따라 확정될 수 있다． 소유차의 경우, 지시 방향등 활성화 및 조정각도는 차선변경 의도로서 사전 수치보다 클 수 있다． 적합한 센서 예를 들어 카메라 센서를 사용하여 대상(차량)의 방향 지시등 활성화 또한 모니터링 할 수 있으며 이로써 차선을 변경시키려는 운전자의 의도가 유도될 수 있다．

발명의 바람직한 구성에서는 의도적인 차선 변경 가능성을 정할 수 있도록 대상(차)또는 소유차의 좌우방향 상태 또한 고려되었다． 좌우방향 상태는 차선 위에 대상 및 차량이 있는 것에 대한 척도이다． 만일 대상 또는 차량이 차선 위에서 맨 우측에서 주행하면서 좌우방향속도를 좌측으로 제시하면 현재 차선 위에 있는 위치교정을 의도할 수 있거나 좌측 옆 차선으로 차선변경을 의도할 수 있다． 이와 달리 만일 대상 및 차량이 이미 차선 위에서 맨 좌측에서 주행하면서 좌우방향속도를 좌측으로 제시하면 좌측으로 차선변경을 의도할 수 있다． 의도된 차선변경에 관한 또 다른 인디케이터(indicator)는 대상 또는 차량의 좌우방향속도, 좌우방향가속도 및 방향 지시등 활성(화)이다．

발명의 바람직한 구성에서는 두 가지 상황(차선변경 및 차선유지) 이상의 차선변경 의도가 제시된다． 예를 들어 최소한 3 가지 임의의 상황(차선변경, 예상 차선변경, 차선유지)이 예상되거나 앞으로 생길 수 있는 차선변경의 지속적인 가능성(예를 들어 퍼센트 확률)이다． 차선변경은 언제 옆 차선 위에 있는 대상(차량)이 소유차에 있어 주요한 상대가 되는 인디케이터이다．

발명의 바람직한 구성에서는 최소한 한 대상(차량)에 목표 가속도가 최소한 차량과 차량 간의 간격 및 상대속도에 의존하여 정해진다． 특별한 구성형태에서는 목표 가속도 산정을 위해 또 다른 바로미터(barometer)가 사용될 수 있다． 목표 가속도는 주변 조건의 범주(예: 법적 허용 최고속도, 브레이크 제어 및 가속도 제한 강도)에 있는 소유차가 대상(차량) 뒤에 있을 경우 소유차의 현재 속도가 어떻게 달라지는지를 제시한다． 차량의 브레이크 제어는 음의 목표 가속도에 해당하며 차량의 가속도는 양의 목표 가속도에 해당한다． 만일 차량의 어떠한 속도 교정이 필요하지 않으면 목표 가속도는 '0'이다． 발명의 바람직한 구성에서 대상(차량)은 목표 가속도 신호 하한치에 속한다． 신호 한계치는 대상(차량)이 가려져 있거나 또는 대상(차량)이 유지하고 있는 차선 혹은 옆 차선에 있거나 또는 인지가능한 대상(차량)의 차선변경 의도 여부에 달려 있다． 발명의 특별 구성에서 목표 가속도 신호 하한치 규정에 대한 - 상대적 객체인 감지 된 정체 대상(차량)을 포함한 - 안전도 고려되었다． 비상대적 대상은 예를 들어 차선 가장자리에 있는 물체이다． 이러한 구분은 예를 들어 대상 감지기능이 장착된 카메라 시스템을 통하여 행해질 수 있다． 공간 해상도를 지닌 레이더 시스템은 예를 들어 전후 - 및 좌우 정보에 따라 대상(차량)을 구분할 수 있다．

바람직한 구성방식에서 가장 네거티브한(또는 가장 느린) 목표 가속도를 가진 대상은 주요 대상으로 평가되었으며 대상의 속도제어는 주요한 것으로 나타나졌다．

본 발명은 하기에서 실례를 들어 보다 자세하게 설명하였다．

한 대상의 목표 가속도 신호 하한치는 다음에 이어지는 텍스트에서 S_SB로 표시되었다． 대상에 속하는 목표 가속도는 차량이 대상 바로 뒤를 따를 경우, 어떻게 소유차의 현재 속도가 사전 주변조건에서 달라지는 것에 대한 척도이다． 첫번째 사례에서 대상이 옆 차선으로부터 소유차에 아주 가까이 진입하여 들어 온다． 차선변경 의도 진입 가능성은 대상의 좌우방향 속도의 강도 및 자기 차선을 위한 좌우방향 상태의 강도에 따라 감지된다． 진입하여 들어오는 대상의 신호 한계치 S_SB는 이에 상응하여 감소된다． 만일 진입하여 들어오는 대상의 목표 가속도가 새로운S_SB로 인하여 바로 앞에서 주행하고 있는 대상의 것 보다 감소할 경 우 진입하여 들어오는 대상은 주요 대상이 된다． 네거티브 S_SB 경우 진입하여 들어오는 대상에 안전한 간격을 두고 따를 수 있도록 브레이크 제어가 행해진다．

계속되는 사례에서 추월 의도를 지닌 소유차는 차선을 변경 한다． 차선 변경 의도는 각도조정 및 활성화한(액티브한) 방향 지시등에 따라 감지된다． 추월되어지는 대상에 대한 신호 한계치 S_SB는 증가된다． 목표차선 위에 어떠한 대상이 없다. 즉 소유차는 여기에서 사전에 원하는 속도 및 최대 허용 수치의 최고 속도로 가속도를 낸다． 일반적으로 이경우 추월되어지는 대상의 신호 한계치 S_SB 는 최저 목표 가속도 수치이며 차량은 속도를 가하게 되고, 아주 급격하지 않게 느려 진다． 또 다른 사례에서는 추월 의도를 지닌 소유차가 차선을 변경 한다． 추월되어야 하는 대상의 신호 한계치 S_SB는 증가된다． 목표 차선 위에 신호 한계치 S_SB가 감소된 대상이 있다． 만일 변경된 차선 위의 대상이 바로 앞에서 주행하는 대상보다 증가한 속도를 가지면 여기에서도 증가된 최소 한계치 S_SB와 더불어 이전 차선 위의 대상이 제어된다．

계속되는 사례에서 앞에서 주행하는 대상에 의해 가려진 대상은 예를 들어 대상 바로 앞의 (교통) 정체된 차로 인하여 급격하게 느려진다． 이러한 대상의 가속도는 감소되며 신호 한계치 S_SB에 근접한다． 만일 가려진 대상의 목표 가속도가 바로 앞에서 주행하는 - 아직 제동되지 않은 - 대상의 목표 가속도에 미달되면 가려진 대상의 목표 가속도는 속도제어를 위해 결정적으로 된다．

계속되는 사례에서 선주행하는 대상이 그 바로 앞에서 주행하는 대상을 추월하기 위하여 차선을 변경한다． 이때 추월 의도를 지닌 차량에 관련된 목표 가속도는 소유차가 동시에 가속도를 내고자 하기 때문에 포지티브가 된다． 이러한 대상 앞에서 주행하는 차의 목표 가속도는 동일하며 추월 의도를 가진 차량의 목표 가속도 이하이다． 가려진 대상은 주요 대상으로 차량의 속도제어를 정한다．

Claims (7)

1. 주변감지 센서 시스템이 장착되었으며 제어를 위해 적어도 일부가 가려진 대상 및 적어도 옆 차선 위의 하나의 대상이 고려되는,

   차량의 상이한 교통상황하에서의 속도제어 방법으로서,

   상기 차량과의 간격 및 상기 차량에 대한 상대 속도에 따라 정해지는 목표 가속도가 하나 이상의 대상에 감지되며

   가장 느리거나 가장 네거티브한 목표 가속도를 지닌 대상은 주요대상으로 평가되며 그리고 소유차에 대한 속도제어는 상기 주요대상과 관련하여 수행되며

   대상이 목표 가속도 신호 하한치에 속하며 상기 신호 하한치는

   - 대상이 가려져 있는지의 여부,

   - 자신의 차선 또는 옆 차선 위에 있는 대상인지의 여부,

   - 차량 또는 대상의 감지가능한 차선변경 의도가 있는지의 여부

   에 따라서 달라지는 것을 특징으로 하는

   차량의 상이한 교통상황하에서의 속도제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   소유차 및 대상의 차선변경 의도가 감지되는 것을 특징으로 하는

   차량의 상이한 교통상황하에서의 속도제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 차선변경 의도의 가능성을 카테고리화하는 셋 이상의 상황이 존재하는 것을 특징으로 하는

   차량의 상이한 교통상황하에서의 속도제어 방법.
4. 삭제
5. 전후속도 적응 제어를 위한 운전자 지원 시스템을 가진 차량으로서, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 속도제어 방법에 따라 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는

   차량.
6. 삭제
7. 삭제