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KR101993268B1 - 차선 변경 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차선 변경 제어 장치 및 방법 Download PDF

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KR101993268B1
KR101993268B1 KR1020130053342A KR20130053342A KR101993268B1 KR 101993268 B1 KR101993268 B1 KR 101993268B1 KR 1020130053342 A KR1020130053342 A KR 1020130053342A KR 20130053342 A KR20130053342 A KR 20130053342A KR 101993268 B1 KR101993268 B1 KR 101993268B1
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lane change
vehicle
lane
steering angle
unit
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지용관
이준한
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 운전자의 특성이 고려된 가변적 차선 변경율을 적용하여 차량의 차선 변경을 제어하는 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명에서 제안된 장치는 차량의 차선 변경시 운행 정보를 측정 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴 지수를 생성하는 차선 변경 패턴 생성부; 차량의 차선 변경시 전방에 위치하는 도로의 곡률을 계산하여 누적 저장하는 도로 곡률 파악부; 및 도로의 곡률과 운전자의 차선 변경 패턴을 기초로 차량의 차선 변경율을 변경시키는 가변 차선 변경율 적용부를 포함한다.

Description

차선 변경 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling lane change}
본 발명은 차량의 차선 변경을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 차선 변경율을 적용하여 차량의 차선 변경을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 차선 변경 방법은 도로의 곡률에 근거하여 변경하려는 목표 차선을 추정하는 방법이다. 이러한 종래 방법은 고정적 차선 변경율 값을 사용한다.
고정적 차선 변경율 값은 운전자마다 각기 다른 차선 변경 패턴을 갖고 있기 때문에 차선 변경 시점이 운전자가 예상한 시점보다 빠르거나 느리면 운전자는 불안감이나 답답함을 느끼게 되어 운전자에게 불안감을 주는 문제점이 있다.
국내공개특허 제2013-0038436호(이하 선행발명)는 차량의 차선 변경을 보조하는 방법을 제안하고 있다. 그러나 이 선행발명은 차선 변경시 변경하려는 차선에 후행 차량이 자기 차량을 위협하면 자기 차량을 원래의 차선으로 변경시키는 방법이기 때문에 종래 고정적 차선 변경율 값을 사용하여 생기는 문제점을 해결하지 못한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 운전자의 특성이 고려된 가변적 차선 변경율을 적용하여 차량의 차선 변경을 제어하는 장치 및 방법을 제안함을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 차선 변경시 운행 정보를 측정 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴 지수를 생성하는 차선 변경 패턴 생성부; 상기 차량의 차선 변경시 전방에 위치하는 도로의 곡률을 계산하여 누적 저장하는 도로 곡률 파악부; 및 상기 도로의 곡률과 상기 운전자의 차선 변경 패턴을 기초로 상기 차량의 차선 변경율을 변경시키는 가변 차선 변경율 적용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 차선 변경 패턴 생성부는, 상기 운행 정보로 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점의 제1 조향각, 상기 차량이 차선 변경을 완료하는 시점의 제2 조향각, 및 상기 차량의 방향 지시등이 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 변경될 때까지 걸린 지속 시간을 측정하는 운행 정보 측정부; 상기 제1 조향각과 상기 제2 조향각 간 차이값을 제1 연산값으로 계산하는 제1 연산값 계산부; 상기 제1 연산값을 상기 지속 시간으로 나누어 얻은 값을 제2 연산값으로 계산하는 제2 연산값 계산부; 및 상기 차량이 차선 변경될 때마다 얻은 제2 연산값을 평균하여 상기 차선 변경 패턴 지수로 계산하는 차선 변경 패턴 지수 계산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 차선 변경 제어 장치는, 상기 차량의 조향각이 기준값 이상일 때 또는 상기 방향 지시등의 표시 방향과 상기 조향각의 입력 방향이 동일할 때를 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점으로 인식하는 차선 변경 시작 인식부를 더욱 포함한다.
바람직하게는, 상기 차선 변경 제어 장치는, 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점에 변경하려는 목표 차선과 상기 목표 차선에 진입하기 위한 차선 변경 경로를 추정하는 목표 차선 추정부; 상기 차선 변경 경로에 의한 상기 차량의 예상 진행 방향과 상기 차량의 현재 진행 방향 간 각도차를 계산하고, 상기 목표 차선에서 운행되는 선행 차량을 인식하여 미리 정해진 시간마다 상기 선행 차량의 위치를 보정하는 선행 차량 인식부; 및 상기 각도차, 보정된 상기 선행 차량의 위치 및 상기 차선 변경율을 기초로 상기 선행 차량과의 충돌을 제어하는 선행 차량 충돌 제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 선행 차량 충돌 제어부는 상기 방향 지시등이 오프(OFF) 상태로 변경되거나, 상기 각도차가 기준값 이하가 될 때까지 상기 선행 차량과의 충돌을 제어한다.
또한 본 발명은 차량의 차선 변경시 운행 정보를 측정 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴 지수를 생성하는 차선 변경 패턴 생성 단계; 상기 차량의 차선 변경시 전방에 위치하는 도로의 곡률을 계산하여 누적 저장하는 도로 곡률 파악 단계; 및 상기 도로의 곡률과 상기 운전자의 차선 변경 패턴을 기초로 상기 차량의 차선 변경율을 변경시키는 가변 차선 변경율 적용 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 차선 변경 패턴 생성 단계는, 상기 운행 정보로 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점의 제1 조향각, 상기 차량이 차선 변경을 완료하는 시점의 제2 조향각, 및 상기 차량의 방향 지시등이 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 변경될 때까지 걸린 지속 시간을 측정하는 운행 정보 측정 단계; 상기 제1 조향각과 상기 제2 조향각 간 차이값을 제1 연산값으로 계산하는 제1 연산값 계산 단계; 상기 제1 연산값을 상기 지속 시간으로 나누어 얻은 값을 제2 연산값으로 계산하는 제2 연산값 계산 단계; 및 상기 차량이 차선 변경될 때마다 얻은 제2 연산값을 평균하여 상기 차선 변경 패턴 지수로 계산하는 차선 변경 패턴 지수 계산 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 차선 변경 패턴 생성 단계 이전에, 상기 차량의 조향각이 기준값 이상일 때 또는 상기 방향 지시등의 표시 방향과 상기 조향각의 입력 방향이 동일할 때를 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점으로 인식하는 차선 변경 시작 인식 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 가변 차선 변경율 적용 단계 이후에, 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점에 변경하려는 목표 차선과 상기 목표 차선에 진입하기 위한 차선 변경 경로를 추정하는 목표 차선 추정 단계; 상기 차선 변경 경로에 의한 상기 차량의 예상 진행 방향과 상기 차량의 현재 진행 방향 간 각도차를 계산하고, 상기 목표 차선에서 운행되는 선행 차량을 인식하여 미리 정해진 시간마다 상기 선행 차량의 위치를 보정하는 선행 차량 인식 단계; 및 상기 각도차, 보정된 상기 선행 차량의 위치 및 상기 차선 변경율을 기초로 상기 선행 차량과의 충돌을 제어하는 선행 차량 충돌 제어 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 선행 차량 충돌 제어 단계는 상기 방향 지시등이 오프(OFF) 상태로 변경되거나, 상기 각도차가 기준값 이하가 될 때까지 상기 선행 차량과의 충돌을 제어한다.
본 발명은 운전자의 특성이 고려된 가변적 차선 변경율을 적용하여 차량의 차선 변경을 제어함으로써 운전자에게 안정감 있는 운전 환경을 제공하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차선 변경 제어 장치를 모듈별로 도시한 개념도이다.
도 2와 도 3은 고정적 차선 변경율과 가변적 차선 변경율을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 가변적 차선 변경율을 적용한 시스템 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 가변적 차선 변경율을 적용한 제어 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차선 변경 제어 장치를 모듈별로 도시한 개념도이다.
도 1에 따르면, 차선 변경 제어 장치(100)는 차선 변경 패턴 생성부(110), 도로 곡률 파악부(120), 가변 차선 변경율 적용부(130), 전원부(미도시) 및 주제어부(미도시)를 포함한다. 전원부는 차선 변경 제어 장치(100)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 주제어부는 차선 변경 제어 장치(100)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
또한 차선 변경 제어 장치(100)는 차선 변경 시작 인식부(140), 목표 차선 추정부(150), 선행 차량 인식부(160), 선행 차량 충돌 제어부(170) 등을 더욱 포함할 수 있다.
차선 변경 패턴 생성부(110)는 차량의 차선 변경시 운행 정보를 측정 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴 지수를 생성하는 기능을 수행한다. 이러한 차선 변경 패턴 생성부(110)는 운전자가 방향 지시등을 켜고 차선 변경을 시도할 때 방향 지시등을 켜는 시점에서의 조향각과 그 시점을 측정한다. 또한 차선 변경 패턴 생성부(110)는 차선 변경을 완료하였을 때의 시점과 조향각을 측정한다. 그 후 차선 변경 패턴 생성부(110)는 두 시점 및 조향각을 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴을 저장하며, 다수의 측정 결과를 평균화한다.
이상을 고려할 때 차선 변경 패턴 생성부(110)는 운행 정보 측정부, 제1 연산값 계산부, 제2 연산값 계산부 및 차선 변경 패턴 지수 계산부를 포함할 수 있다.
운행 정보 측정부는 운행 정보로 차량이 차선 변경을 시작하는 시점의 제1 조향각, 차량이 차선 변경을 완료하는 시점의 제2 조향각, 및 차량의 방향 지시등이 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 변경될 때까지 걸린 지속 시간을 측정하는 기능을 수행한다.
제1 연산값 계산부는 제1 조향각과 제2 조향각 간 차이값을 제1 연산값으로 계산하는 기능을 수행한다.
제2 연산값 계산부는 제1 연산값을 지속 시간으로 나누어 얻은 값을 제2 연산값으로 계산하는 기능을 수행한다.
차선 변경 패턴 지수 계산부는 차량이 차선 변경될 때마다 얻은 제2 연산값을 평균하여 차선 변경 패턴 지수로 계산하는 기능을 수행한다.
도로 곡률 파악부(120)는 차량의 차선 변경시 전방에 위치하는 도로의 곡률을 계산하여 누적 저장하는 기능을 수행한다. 즉, 도로 곡률 파악부(120)는 차선 변경 전 차선에서 주행 중에 전방 감지를 통해 도로 곡률을 파악하고, 파악된 도로 곡률을 갱신하며 저장한다.
가변 차선 변경율 적용부(130)는 도로의 곡률과 운전자의 차선 변경 패턴을 기초로 차량의 차선 변경율을 변경시키는 기능을 수행한다. 즉, 가변 차선 변경율 적용부(130)는 도로 곡률 분석에 따른 값에서 차선 변경 패턴 생성부(110)에서 분석한 값을 적용하여 차량의 차선 변경율, 즉 변경 시기를 결정한다.
차선 변경 시작 인식부(140)는 차량의 조향각이 기준값 이상일 때 또는 방향 지시등의 표시 방향과 조향각의 입력 방향이 동일할 때를 차량이 차선 변경을 시작하는 시점으로 인식하는 기능을 수행한다. 즉, 차선 변경 시작 인식부(140)는 조향각 입력이 일정 범위 이상으로 급변하는 경우 또는 방향 지시등의 방향으로 조향각 입력이 발생하는 경우에 차선 변경의 시작을 인식한다.
목표 차선 추정부(150)는 차량이 차선 변경을 시작하는 시점에 변경하려는 목표 차선과 목표 차선에 진입하기 위한 차선 변경 경로를 추정하는 기능을 수행한다. 즉, 목표 차선 추정부(150)는 차선 변경의 시작이 인식되기 직전에 변경할 목표 차선을 추정하고 차선 변경 경로를 추정한다.
선행 차량 인식부(160)는 차선 변경 경로에 의한 차량의 예상 진행 방향과 차량의 현재 진행 방향 간 각도차를 계산하고, 목표 차선에서 운행되는 선행 차량을 인식하여 미리 정해진 시간마다 선행 차량의 위치를 보정하는 기능을 수행한다. 즉, 선행 차량 인식부(160)는 추정된 변경 목표 차선의 방향 및 차량 진행 방향 간의 각도를 계산하고, 계산된 각도를 토대로 변경 목표 차선에서 감지된 선행 차량에 대한 위치를 보정하여 선행 차량을 인식한다.
선행 차량 충돌 제어부(170)는 차량의 예상 진행 방향과 차량의 현재 진행 방향 간 각도차, 보정된 선행 차량의 위치 및 차선 변경율을 기초로 선행 차량과의 충돌을 제어하는 기능을 수행한다. 선행 차량 충돌 제어부(170)는 방향 지시등이 오프(OFF) 상태로 변경되거나, 차량의 예상 진행 방향과 차량의 현재 진행 방향 간 각도차가 기준값 이하가 될 때까지 선행 차량과의 충돌을 제어한다.
일례로, 선행 차량 충돌 제어부(170)는 켜진 방향 지시등이 꺼지거나, 추정된 변경 목표 차선의 방향 및 차량 진행 방향 간의 각도가 일정 각도 이하로 줄어든 경우, 차선 변경의 진행 정도가 차선 변경 완료 수준으로 판단하고, 켜진 방향 지시등이 꺼지지 않거나, 추정된 변경 목표 차선의 방향 및 차량 진행 방향 간의 각도가 일정 각도를 초과하는 경우, 차선 변경의 진행 정도가 차선 변경 미완료 수준으로 판단한다.
본 발명은 차선 변경 제어 장치와 적응형 순항 제어 시스템에서의 차선 변경 방법에 대한 것이다. 종래에는 조향각 입력에 근거하여 차선 변경의 시작을 인식하고 차선 변경의 시작이 인식되기 직전에 감지된 도로 곡률에 근거하여 변경 목표 차선을 추정 및 변경하였으나 이러한 종래 방법에서는 고정적 차선 변경율을 적용하고 운전자의 특성이 고려되어 있지 않기 때문에 운전자에게 불안감을 제공할 수 있다. 이러한 한계점을 보완하기 위해서 본 발명에서는 차선 변경시에 운전자의 차선 변경 패턴을 고려하여 운전자가 원하는 값으로 차선 변경율을 조정하는 방법을 제안한다. 본 발명은 운전자의 특성을 고려하여 차선 변경율을 가변적으로 적용함으로써 운전자에게 안정감 있는 운전환경을 제공한다는 장점이 있다.
도 2와 도 3은 고정적 차선 변경율과 가변적 차선 변경율을 설명하기 위한 참고도이다.
고정적 차선 변경율을 이용하면 도 2의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 직선 도로, 곡선 도로 등 도로 유형에 관계없이 항상 일정 방향으로 차선 변경을 수행한다. 반면 가변적 차선 변경율을 이용하면 도 3의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 각 도로 유형에서 운전자의 특성에 따라 특정된 방향으로 차선 변경을 수행한다.
동일한 직선로에서 달리는 차량들은 운전자마다 차선을 변경하는 패턴이 다르다, 그래서 운전자의 차선 변경 시기, 조향각, 도로의 곡률 등을 고려하여 차선의 변경율을 가변적으로 조정할 필요가 있다. 이처럼 운전자 패턴에 따라서 차선 변경 시기를 가변적으로 조정하면 즉, 차선의 변경율을 가변하면 운전자에게 안정감 있는 운전 환경을 제공하는 것이 가능해진다. 도 3의 (a)와 (b)에서 도면부호 210은 차선 변경 전의 자기 차량을 의미하고, 도면부호 220은 차선 변경 후의 자기 차량을 의미한다.
다음으로 본 발명의 일실시예에 따라 가변적 차선 변경율을 적용한 시스템에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 가변적 차선 변경율을 적용한 시스템 구성도이다.
가변적 차선 변경율을 적용한 시스템(400)은 가변 차선 변경율 인터페이스(410), 차량 정보 입력 인터페이스(420), 운전 정보 입력 인터페이스(430), 운전자 출력 인터페이스(450), 차량 제어 출력 인터페이스(460), 시스템 제어부(470) 등을 포함한다.
가변 차선 변경율 인터페이스(410)는 가변적 차선 변경율 값을 자동으로 계산하거나, 운전자로부터 가변적 차선 변경율 값을 수동으로 입력받을 수 있다. 전자의 경우 가변 차선 변경율 인터페이스(410)는 도 1의 차선 변경 제어 장치(100)와 연동하며, 그 방법은 구체적으로 다음과 같다.
운전자가 차선을 변경하고자 할 때 방향 지시등의 켬과 끔 사이의 지속 시간(H) 동안에 차선 변경 진입 조향각(D1)과 진출 조향각(D2)의 조향각 차이를 계산한다. 운전자가 차선을 변경할 때마다 계산하여 평균값을 구한다. 이 평균값을 운전자 차선 변동 패턴 지수(In)으로 정의한다.
D = |D2 - D1|
I = D/H
In = (I1 + I2 + … + Ik)/k
가변적 차선 변경율(Vl)은 아래 수식으로 구한다.
Vl = 운전자 조향각 * In + 도로 곡률
가변 차선 변경율 인터페이스(410)가 Vl 값을 시스템 제어부(470)로 입력하면 시스템 제어부(470)는 운전자의 차선 패턴에 따라 차선을 변경한다.
한편 후자에 따른 방법은 차선 변동율 수동 조작으로서, 운전자가 제어 시기 빠름/늦음 버튼을 이용하여 직접 차선의 변경 시점을 조정하는 방법이다.
차량 정보 입력 인터페이스(420)는 휠 스피드 센서(Wheel Speed Sensor; 421), 요 레이트 센서(Yaw Rate Sensor; 422), 조향각 센서(Steering Angle Sensor; 423), G 센서(424) 등의 차량 정보 센서로부터 해당 차량 거동 정보를 입력받는다.
운전 정보 입력 인터페이스(430)는 ACC 기능 스위치(431), 신호 스위치(432), 조향 휠(433), 가속 페달(434), 제동 페달(435) 등과 같은 운전자 조작 장치에 대한 운전자의 조작을 인지한다.
전방 감지 센서(440)는 전방을 감지하여 도로 곡률 및 선행 차량을 감지한다.
운전자 출력 인터페이스(450)는 운전자에게 주행 상황을 스피커(451)나 디스플레이(452) 등과 같은 장치를 통해 통지한다.
차량 제어 출력 인터페이스(460)는 시스템 제어부(470)로부터 입력받은 차량 제어 명령을 엔진 제어 시스템(461), 제동 제어 시스템(462), 조향 제어 시스템(463) 등과 같은 해당 차량 시스템으로 출력한다.
시스템 제어부(470)는 앞서 설명한 각종 인터페이스(410, 420, 430, 450, 460) 및 전방 감지 센서(440)와 정보를 차량 네트워크를 통해 주고 받으며 전반적인 제어를 수행한다.
다음으로 도 4의 시스템을 이용한 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 가변적 차선 변경율을 적용한 제어 흐름도이다.
차선 변경 전 차선에서 전방 감지 센서(440)를 이용하여 전방 모니터링을 수행하면서 차선 변경 전 차선에서의 선행 차량에 대한 추종 제어를 수행한다(S501). 이때 차선 변경 전 차선에 대한 도로 곡률을 파악하여 저장하고(S502) 조향각 입력이 발생하면(S503), 발생한 조향각의 방향과 방향 지시등의 방향이 동일한지 여부를 판단하여 차선 변경의 시작을 인지한다(S504).
발생한 조향각의 방향과 방향 지시등의 방향이 일치하지 않은 것으로 판단되면, 변경 전 차선에서 다른 차선으로 차선 변경 시도하지 않은 것으로 간주하고 저장된 도로 곡률을 삭제한다(S505).
반면 발생한 조향각의 방향과 방향 지시등의 방향이 동일한 것으로 판단되면, 변경 전 차선에서 다른 차선으로 차선 변경을 시도하는 것으로 간주하여 차선 변경의 시작으로 인식하여 제어를 시작한다(S506).
이후 발생한 조향각의 방향과 방향 지시등의 방향이 동일한 것으로 판단되기 직전에 운전자의 차선 변경 패턴을 참조하여(S507) 차선의 변경 시점을 제어한다(S508).
차선의 변경 시점을 제어한 후에 현재 차량의 차량 진행 방향을 계산하면서(S509) 추정된 변경 목표 차선 방향과 차량 진행 방향이 이루는 각도를 계산한다(S510).
이후 계산된 각도를 이용하여 변경 목표 차선에서의 선행 차량에 대한 위치를 보정한다(S511).
보정 후에 선행 차량과의 충돌 위험이 있는지를 판단하여(S512) 충돌 위험이 없으면 변경 목표 차선을 추정하고(S508) 이후의 과정을 반복한다. 충돌 위험이 있으면 모드가 제어 모드인지 여부를 확인한다(S513).
제어 모드로 설정되어 있지 않은 경우에는 선행 차량과의 충돌 위험에 대한 주행 상황을 운전자에게 알려준다(S518).
반면 제어 모드로 설정되어 있는 경우에는 해당 차량의 조향 제어가 가능한지 여부를 확인한다(S514).
조향 제어가 가능하지 않으면, 선행 차량과의 충돌 위험에 대한 주행 상황을 운전자에게 경고한다(S518).
반면 조향 제어 가능 여부 확인 결과 가능한 상태이면 현재의 차선 변경의 진행 정도가 차선 변경 완료 수준에 준하는 정도로 상당히 진행되었는지 여부를 판단한다(S515).
차선 변경의 진행 정도 판단 결과가 현재의 차선 변경의 진행 정도가 차선변경 완료 수준이면 동일 차선 추종과 같은 차량 제어를 수행한다(S516). 그러나 차선 변경의 진행 정도가 완료 수준이 아니라면 변경 목표 차선의 차선 변경을 강제로 제한하는 차량 제어를 수행한다(S517).
다음으로 도 1의 차선 변경 제어 장치(100)에 의한 차선 변경 제어 방법에 대하여 설명한다.
먼저 차선 변경 시작 인식부(140)가 차량의 조향각이 기준값 이상일 때 또는 방향 지시등의 표시 방향과 조향각의 입력 방향이 동일할 때를 차량이 차선 변경을 시작하는 시점으로 인식한다.
이후 차선 변경 패턴 생성부(110)가 차량의 차선 변경시 운행 정보를 측정 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴 지수를 생성한다.
이후 도로 곡률 파악부(120)가 차량의 차선 변경시 전방에 위치하는 도로의 곡률을 계산하여 누적 저장한다.
이후 가변 차선 변경율 적용부(130)가 도로의 곡률과 운전자의 차선 변경 패턴을 기초로 차량의 차선 변경율을 변경시킨다.
이후 목표 차선 추정부(150)가 차량이 차선 변경을 시작하는 시점에 변경하려는 목표 차선과 목표 차선에 진입하기 위한 차선 변경 경로를 추정한다.
이후 선행 차량 인식부(160)가 차선 변경 경로에 의한 차량의 예상 진행 방향과 차량의 현재 진행 방향 간 각도차를 계산하고, 목표 차선에서 운행되는 선행 차량을 인식하여 미리 정해진 시간마다 선행 차량의 위치를 보정한다.
이후 선행 차량 충돌 제어부(170)가 차량의 예상 진행 방향과 차량의 현재 진행 방향 간 각도차, 보정된 선행 차량의 위치 및 차선 변경율을 기초로 선행 차량과의 충돌을 제어한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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. 차량의 차선 변경시 운행 정보를 측정 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴 지수를 생성하는 차선 변경 패턴 생성부;
    상기 차량의 차선 변경시 전방에 위치하는 도로의 곡률을 계산하여 누적 저장하는 도로 곡률 파악부; 및
    상기 도로의 곡률과 상기 운전자의 차선 변경 패턴을 기초로 상기 차량의 차선 변경율을 변경시키는 가변 차선 변경율 적용부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차선 변경 패턴 생성부는,
    상기 운행 정보로 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점의 제1 조향각, 상기 차량이 차선 변경을 완료하는 시점의 제2 조향각, 및 상기 차량의 방향 지시등이 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 변경될 때까지 걸린 지속 시간을 측정하는 운행 정보 측정부;
    상기 제1 조향각과 상기 제2 조향각 간 차이값을 제1 연산값으로 계산하는 제1 연산값 계산부;
    상기 제1 연산값을 상기 지속 시간으로 나누어 얻은 값을 제2 연산값으로 계산하는 제2 연산값 계산부; 및
    상기 차량이 차선 변경될 때마다 얻은 제2 연산값을 평균하여 상기 차선 변경 패턴 지수로 계산하는 차선 변경 패턴 지수 계산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차량의 조향각이 기준값 이상일 때 또는 상기 방향 지시등의 표시 방향과 상기 조향각의 입력 방향이 동일할 때를 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점으로 인식하는 차선 변경 시작 인식부
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점에 변경하려는 목표 차선과 상기 목표 차선에 진입하기 위한 차선 변경 경로를 추정하는 목표 차선 추정부;
    상기 차선 변경 경로에 의한 상기 차량의 예상 진행 방향과 상기 차량의 현재 진행 방향 간 각도차를 계산하고, 상기 목표 차선에서 운행되는 선행 차량을 인식하여 미리 정해진 시간마다 상기 선행 차량의 위치를 보정하는 선행 차량 인식부; 및
    상기 각도차, 보정된 상기 선행 차량의 위치 및 상기 차선 변경율을 기초로 상기 선행 차량과의 충돌을 제어하는 선행 차량 충돌 제어부
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 선행 차량 충돌 제어부는 상기 방향 지시등이 오프(OFF) 상태로 변경되거나, 상기 각도차가 기준값 이하가 될 때까지 상기 선행 차량과의 충돌을 제어하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 장치.
  6. 차량의 차선 변경시 운행 정보를 측정 분석하여 운전자의 차선 변경 패턴 지수를 생성하는 차선 변경 패턴 생성 단계;
    상기 차량의 차선 변경시 전방에 위치하는 도로의 곡률을 계산하여 누적 저장하는 도로 곡률 파악 단계; 및
    상기 도로의 곡률과 상기 운전자의 차선 변경 패턴을 기초로 상기 차량의 차선 변경율을 변경시키는 가변 차선 변경율 적용 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차선 변경 패턴 생성 단계는,
    상기 운행 정보로 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점의 제1 조향각, 상기 차량이 차선 변경을 완료하는 시점의 제2 조향각, 및 상기 차량의 방향 지시등이 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 변경될 때까지 걸린 지속 시간을 측정하는 운행 정보 측정 단계;
    상기 제1 조향각과 상기 제2 조향각 간 차이값을 제1 연산값으로 계산하는 제1 연산값 계산 단계;
    상기 제1 연산값을 상기 지속 시간으로 나누어 얻은 값을 제2 연산값으로 계산하는 제2 연산값 계산 단계; 및
    상기 차량이 차선 변경될 때마다 얻은 제2 연산값을 평균하여 상기 차선 변경 패턴 지수로 계산하는 차선 변경 패턴 지수 계산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 차량의 조향각이 기준값 이상일 때 또는 상기 방향 지시등의 표시 방향과 상기 조향각의 입력 방향이 동일할 때를 상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점으로 인식하는 차선 변경 시작 인식 단계
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차량이 차선 변경을 시작하는 시점에 변경하려는 목표 차선과 상기 목표 차선에 진입하기 위한 차선 변경 경로를 추정하는 목표 차선 추정 단계;
    상기 차선 변경 경로에 의한 상기 차량의 예상 진행 방향과 상기 차량의 현재 진행 방향 간 각도차를 계산하고, 상기 목표 차선에서 운행되는 선행 차량을 인식하여 미리 정해진 시간마다 상기 선행 차량의 위치를 보정하는 선행 차량 인식 단계; 및
    상기 각도차, 보정된 상기 선행 차량의 위치 및 상기 차선 변경율을 기초로 상기 선행 차량과의 충돌을 제어하는 선행 차량 충돌 제어 단계
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 선행 차량 충돌 제어 단계는 상기 방향 지시등이 오프(OFF) 상태로 변경되거나, 상기 각도차가 기준값 이하가 될 때까지 상기 선행 차량과의 충돌을 제어하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 제어 방법.
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