KR20150122489A - 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템 - Google Patents

친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템

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KR20150122489A
KR20150122489A KR1020140048826A KR20140048826A KR20150122489A KR 20150122489 A KR20150122489 A KR 20150122489A KR 1020140048826 A KR1020140048826 A KR 1020140048826A KR 20140048826 A KR20140048826 A KR 20140048826A KR 20150122489 A KR20150122489 A KR 20150122489A
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KR
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vehicle
intersection
mode
driving
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KR1020140048826A
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박만복
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현재의 차량 위치로부터 교차로까지의 거리와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지의 남은시간를 이용하여 목표속도를 연산하는 목표속도설정부; 상기 목표속도와 차량의 현재주행속도를 이용하여 차량의 가속을 위한 주행가속도와, 제동을 위한 제동가속도를 연산하는 가속도연산부; 및 상기 목표속도와 차량의 현재주행속에 따라 상기 주행가속도와 기 설정주행가속도, 또는 상기 제동가속도와 기 설정제동가속도를 비교하여 차량의 주행모드를 가속, 정속, 감속 및 정지모드 중 어 하나의 모드로 설정하는 주행모드설정부;를 포함하여 구성된다.
즉 본 발명은 교차로까지의 거리와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지의 남은시간을 이용하여 목표속도를 연산하고, 목표속도와 현재주행속도를 이용하여 차량의 가속을 위한 주행가속도와, 제동가속도를 연산한 후, 이들 가속도와 기 설정주행가속도와, 설정제동가속도를 비교하여 차량의 주행모드를 설정함으로써 차량의 안전한 교차로 통과를 지원할 수 있는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템을 제안하고자 한다.

Description

친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템{DRIVING ASSISTANCE SYSTEM IN INTERSECTION}
본 발명은 교차로까지의 거리와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지의 남은시간을 이용하여 목표속도를 연산하고, 목표속도와 현재주행속도를 이용하여 차량의 가속을 위한 주행가속도와, 제동가속도를 연산한 후, 이들 가속도와 기 설정주행가속도와, 설정제동가속도를 비교하여 차량의 주행모드를 설정함으로써 차량의 안전한 교차로 통과를 지원할 수 있는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 교차로로 주행하는 차량은 교통 법규를 준수하지 않는 주변 차량과 교통 신호등에 의해 불필요한 가속 또는 급제동 상황이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한, 교차로로 주행하는 차량은 교통 법규를 준수하지 않는 주변 차량과 교통 신호등에 의해 안전 주행을 하는 데에 한계가 있으므로, 교차로의 교통 사고를 미연에 방지하는데에 한계가 있었다.
따라서, 최근에는 교차로로 주행하는 차량이 안전 주행을 할 수 있도록 안전 주행을 유도하여 교차로의 교통 사고를 미연에 방지하기 위한 개선된 교차로 안전 주행 유도 장치 및 그 안전 주행 유도 방법의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
일본공개특허공보 특개2013-45305호(2013.03.04.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제들을 해결하기 안출된 것으로,
교차로까지의 거리와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지의 남은시간을 이용하여 목표속도를 연산하고, 목표속도와 현재주행속도를 이용하여 현재 주행 차량의 주행가속도와 제동가속도를 기 설정주행가속도와 설정제동가속도를 비교하여 차량의 주행모드를 설정할 뿐만 아니라, 교차로의 녹색신호와 적색신호에 따라 합리적인 주행모드를 설정함으로써 신호에 따른 대처능력을 향상시키고, 이를 통하여 차량의 안전한 교차로 통과를 지원하고자 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템은 현재의 차량 위치로부터 교차로까지의 거리(S)와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지의 남은시간(Ts)를 이용하여 목표속도(Tv)를 연산하는 목표속도설정부(10); 상기 목표속도(Tv)와 차량의 현재주행속도(Dv)를 이용하여 차량의 가속을 위한 주행가속도(Da)와, 제동을 위한 제동가속도(Sa)를 연산하는 가속도연산부(20); 및 상기 목표속도(Tv)와 차량의 현재주행속도(Da)에 따라 상기 주행가속도(Da)와 기 설정주행가속도, 또는 상기 제동가속도(Sa)와 기 설정제동가속도를 비교하여 차량의 주행모드를 가속, 정속, 감속 및 정지모드(AM)(FM)(DM)(SM) 중 어 하나의 모드로 설정하는 주행모드설정부(30);를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 녹색신호이고, 차량의 주행속도(Dv)가 목표속도(Tvg)보다 작은 경우로서,
상기 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도보다 작은 경우, 또는 상기 주행가속도(Da)가 설정주행가속도보다 큰 경우 차량의 주행모드를 정지모드(SM)로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 주행모드설정부(30)는 상기 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도보다 큰 경우, 또는 상기 주행가속도(Da)가 설정주행가속도보다 작은 경우 차량의 가속모드를 가속모드(AM)로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 녹색신호이고, 차량의 현재주행속도(Dv)가 목표속도(Tvg)보다 큰 경우 차량의 주행모드를 정속모드(FM)로 설정하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 적색신호이고, 차량의 현재주행속도(Dv)가 목표속도(Tvr)보다 큰 경우로서,
상기 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도보다 작은 경우 차량의 주행모드를 정지모드(SM)로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 주행모드설정부(30)는 상기 제동가속도(Sa)가 상기 설정제동가속도보다 큰 경우 차량의 주행모드를 감속모드(SM)로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 적색신호이고, 차량의 현재주행속도(Dv)가 목표속도(Tvr)보다 작은 경우 차량의 주행모드를 정속모드(FM)로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템은 교차의 신호 색깔에 따른 효율적인 대처방안을 제시하여 차량이 안전하게 교차로를 통과할 수 있도록 지원할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 차량의 현재 위치가 교차로로부터 원거리에 위치하는 경우에도 교차로 신호에 따라 적정한 지원서비스를 제공함으로써 안전운전은 물론이고, 방어운전을 통하여 사고위험을 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템을 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템을 나타내는 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템을 나타내는 개념도.
이하에서는 본 발명에 따른 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템은
목표속도설정부(10)와, 가속도연산부(20) 및 주행모드설정부(30)를 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 통과지원 시스템의 목표속도설정부(10)는
현재의 차량 위치로부터 교차로까지의 거리와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지의 남은시간을 이용하여 목표속도를 연산하게 된다.
즉 현재의 차량 위치로부터 교차로까지 거리 'S'와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지 남은시간 'Ts'는 차량에 장착된 교차로 상황 계산부에 의하여 계산되어 제공된다.
이 교차로 상황 계산부는 GPS나 Navigation 정보 등을 이용하여 거리 'S'와, 남은시간 'Ts'를 계산하게 된다.
상기한 바와 같이 연산된 정보를 이용하여 목표속도를 계산하게 되는데,
이 목표속도 'Tv'는 현재의 차량 위치로부터 교차로까지 거리 'S'를 남은시간 'Ts'로 나눈 값으로 정의된다.
다음으로 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가속도연산부(20)는
목표속도 'Tv'와 차량의 현재주행속도를 이용하여 차량의 가속을 위한 주행가속도와, 제동을 위한 제동가속도를 연산하게 된다.
즉 목표속도 'Tv'와 차량의 현재주행속도 'Dv'라고 할때,
차량의 가속을 위한 주행가속도 'Da'는 (Tv - Dv)/Ts에 의하고,
차량의 제동을 위한 제동가속도는 'Sa'는 Dv2/S2에 의하여 연산된다.
따라서 상기한 바와 같이 정의된 가속도식에 의하여 주행가속도(Da)와 제동가속도(Sa)를 계산하고, 이들 값을 이용하여 다음 단계에서 현재 차량의 주행모드를 선정하게 된다.
이어서 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 주행모드설정부(30)는
목표속도(Tv)와 차량의 현재주행속도(Dv)에 따라 주행가속도(Da)와 기 설정주행가속도(2m/s2), 또는 제동가속도(Sa)와 기 설정제동가속도(-3m/s2)를 비교하여 차량의 주행모드를 가속, 정속, 감속 및 정지모드(AM)(FM)(DM)(SM) 중 어는 하나의 모드로 설정하게 된다.
즉 주행모드설정부(10)는 가속도연산부에서 연산된 주행가속도(Da)와 제동가속도(Sa)를 이용하게 현재 차량의 주행모드를 설정하기 위해
교차로의 신호등 정보, 보다 정확하게는 현재 교차로의 신호 색깔에 따라서 주행모드를 설정하게 된다.
먼저 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 녹색신호이고, 차량의 주행속도(Dv)가 녹색신호일때 목표속도(Tvg)보다 작은 경우로서,
제동가속도(Sa)가 설정제동가속도(-3m/s2)보다 작은 경우, 또는 상기 주행가속도(Da)가 설정주행가속도(2m/s2)보다 큰 경우 차량의 주행모드를 정지모드(SM)로 설정하게 된다.
이 경우는 현재의 차량 위치가 교차로에 인접한 경우로서, 차량을 정지시켜 다음 녹색신호가 있을 때까지 교차로에 차량을 정차하게 된다.
반대로 주행모드설정부(30)는 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도(-3m/s2)보다 큰 경우, 또는 상기 주행가속도가 설정주행가속도(2m/s2)보다 작은 경우 차량의 가속모드(DM)을 설정하게 된다.
이 경우는 차량의 현재 위치에서의 주행속도로 교차로까지 도달하는 시간이 다음 신호, 즉 적색신호까지 남은시간(Tsg)보다 짧은 경우로 차량이 교차로를 통과할 있도록 차량은 현재의 주행속도를 가속하여 교차로를 통과하게 된다.
한편 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 녹색신호이고, 차량의 주행속도(Dv)가 목표속도(Tvg)보다 큰 경우에는 현재 주행모드를 정속모드(FM)로 설정하게 된다.
이 경우는 차량의 현재 위치에서의 주행속도가 목표속도(Tvg)보다 빠르기 때문에 다음 신호까지 남은시간(Tsg) 내에 교차를 통과할 수 있는 경우로 차량의 주행속도를 그대로 유지하여 교차로를 통과하게 된다.
다음으로 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 현재 교차로의 신호가 적색신호이고, 차량의 주행속도(Dv)가 적색신호일때 목표속도(Tvr)보다 큰 경우로서,
제동가속도(Sa)가 설정제동가속도(-3m/s2)보다 작은 경우 주행모드설정부(30)는 차량의 주행모드를 정지모드(SM)로 설정하게 된다.
이 경우는 현재 차량의 위치가 교차로에 근접하여 있는 경우로 현재 위치에서 차량을 정지시키고, 녹색신호로 바뀔 때까지 교차로에서 차량을 정차하게 된다.
반대로 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도(-3m/s2)보다 큰 경우에는 주행모드설정부(30)는 차량의 주행모드를 감속모드(DM)로 설정하게 된다.
이 경우는 현재 차량의 위치가 교차로에서 떨어져 있지만, 적색신호에서 다음 신호인 녹색신호까지 남은시간(Tsr) 내에 차량이 교차로를 통과할 수 없는 경우로 차량의 주행속도를 감속하여 주행하게 된다.
한편 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 적색신호이고, 차량의 주행속도(Dv)가 목표속도(Tvr)보다 작은 경우에는 현재 주행모드를 정속모드(FM)로 설정하게 된다.
이 경우는 현재 차량의 위치에서 주행속도로 교차로까지 도달하는 시간이 다음 신호, 즉 녹색신호까지 남은시간(Tsr) 내에 있는 경우로 차량은 현재의 주행속도 주행하는 경우 교차로를 통과할 수 없기 때문에 현재의 주행속도를 그대로 유지하여 주행을 하게 된다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 목표속도설정부
20 : 가속도연산부
30 : 주행모드설정부
Ts, Tsg, Tsr : 남은시간
Tv, Tvg, Tvr : 목표속도
Dv : 주행속도
Da : 주행가속도
Sa : 제동가속도
AM : 가속모드
FM : 정속모드
DM : 감속모드
SM : 정지모드

Claims (7)

  1. 현재의 차량 위치로부터 교차로까지의 거리(S)와, 교차로의 현재 신호로부터 다음 신호까지의 남은시간(Ts)를 이용하여 목표속도(Tv)를 연산하는 목표속도설정부(10);
    상기 목표속도(Tv)와 차량의 현재주행속도(Dv)를 이용하여 차량의 가속을 위한 주행가속도(Da)와, 제동을 위한 제동가속도(Sa)를 연산하는 가속도연산부(20); 및
    상기 목표속도(Tv)와 차량의 현재주행속도(Da)에 따라 상기 주행가속도(Da)와 기 설정주행가속도, 또는 상기 제동가속도(Sa)와 기 설정제동가속도를 비교하여 차량의 주행모드를 가속, 정속, 감속 및 정지모드(AM)(FM)(DM)(SM) 중 어 하나의 모드로 설정하는 주행모드설정부(30);
    를 포함하여 이루어진 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 녹색신호이고, 차량의 주행속도(Dv)가 목표속도(Tvg)보다 작은 경우로서,
    상기 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도보다 작은 경우, 또는 상기 주행가속도(Da)가 설정주행가속도보다 큰 경우 차량의 주행모드를 정지모드(SM)로 설정하는 것을 특징으로 하는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주행모드설정부(30)는 상기 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도보다 큰 경우, 또는 상기 주행가속도(Da)가 설정주행가속도보다 작은 경우 차량의 가속모드를 가속모드(AM)로 설정하는 것을 특징으로 하는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 녹색신호이고, 차량의 현재주행속도(Dv)가 목표속도(Tvg)보다 큰 경우 차량의 주행모드를 정속모드(FM)로 설정하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 적색신호이고, 차량의 현재주행속도(Dv)가 목표속도(Tvr)보다 큰 경우로서,
    상기 제동가속도(Sa)가 설정제동가속도보다 작은 경우 차량의 주행모드를 정지모드(SM)로 설정하는 것을 특징으로 하는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 주행모드설정부(30)는 상기 제동가속도(Sa)가 상기 설정제동가속도보다 큰 경우 차량의 주행모드를 감속모드(SM)로 설정하는 것을 특징으로 하는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 주행모드설정부(30)는 현재 교차로 신호가 적색신호이고, 차량의 현재주행속도(Dv)가 목표속도(Tvr)보다 작은 경우 차량의 주행모드를 정속모드(FM)로 설정하는 것을 특징으로 하는 친환경을 고려한 교차로 통과지원 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109671287A (zh) * 2019-01-07 2019-04-23 武汉理工大学 一种加速度控制的交叉口车辆引导控制***及方法

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