KR20190123663A - 차량의 주행 경로 제공 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치는 차량에 대한 정보 및 외부 물체에 대한 정보를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서, 조향 장치, 차량의 운전자로부터 차로 변경 명령을 수신하도록 구성된 입력 장치 및 하나 이상의 센서, 조향 장치 및 입력 장치와 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고, 제어 회로는 하나 이상의 센서에 의해 획득된 정보 또는 조향 장치의 동작 중 적어도 일부에 기초하여 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어하고, 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하는 동안 입력 장치에 의해 차로 변경 명령이 수신되면, 차로 변경을 완료한 후 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
Description
본 발명은 차량의 차로 변경 시 차량의 주행 경로를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차 산업의 발전에 따라 자율 주행 시스템 및 부분적으로 자율 주행을 가능케 하는 주행 보조 시스템(이하, 설명의 편의를 위해 자율 주행 및 주행 보조를 모두 자율 주행이라 한다.)의 개발이 이루어지고 있다. 자율 주행 시스템은 설정 속도 유지, 차간 거리 유지, 차로 유지 및 차로 변경 등과 같은 다양한 기능을 제공할 수 있다. 자율 주행 시스템은 차량의 외부 환경을 감지하기 위한 센서, 차량에 대한 정보를 감지하기 위한 센서, GPS, 정밀 지도, 운전자 상태 감지 시스템, 조향 액츄에이터, 가감속 액츄에이터, 통신 회로 및 제어 회로(예: ECU(electronic control unit)) 등과 같은 다양한 장치들을 이용하여 자율 주행을 수행할 수 있다. 자율 주행 시스템은 자율 주행을 위한 경로를 생성할 수 있고, 생성된 경로를 따라 차로 변경을 수행할 수 있다.
자율 주행을 수행하는 동안, 차량은 차로의 중앙을 추종하는 경로를 따라 주행할 수 있다. 차량은 외부 요인 또는 운전자의 의도에 의해 차로 내에서 차로 중앙을 벗어난 편향된 경로를 따라 주행할 수도 있다. 자동 차로 변경을 수행하는 경우, 경우에 따라 상술한 편향 주행을 반영하여 경로를 생성하는 것이 요구될 수 있다.
본 발명은 차로 변경을 수행한 후 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향 주행 경로를 생성하고 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치는 차량에 대한 정보 및 외부 물체에 대한 정보를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서, 조향 장치, 차량의 운전자로부터 차로 변경 명령을 수신하도록 구성된 입력 장치 및 하나 이상의 센서, 조향 장치 및 입력 장치와 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고, 제어 회로는 하나 이상의 센서에 의해 획득된 정보 또는 조향 장치의 동작 중 적어도 일부에 기초하여 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어하고, 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하는 동안 입력 장치에 의해 차로 변경 명령이 수신되면, 차로 변경을 완료한 후 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 조향 장치의 동작에 기초하여 차량의 운전자의 편향 주행 의도를 판단하고, 운전자가 편향 주행을 의도하는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 지정된 시간 동안 지정된 값보다 큰 조향 토크가 발생되고, 차량이 주행 차로의 중앙으로부터 지정된 거리 이상 떨어지면, 운전자가 편향 주행을 의도한 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 조향 장치의 동작에 기초하여 차량의 운전자의 편향 주행 의도를 판단하고, 운전자가 편향 주행을 의도하지 않는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 목표 차로 내에서 차로 중앙 추종 경로를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 지정된 시간 동안 지정된 값보다 작은 조향 토크가 발생되고, 차량이 주행 차로의 중앙으로부터 지정된 거리 이상 떨어지면, 운전자가 편향 주행을 의도하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 목표 차로의 이웃 차로의 지정된 영역 내에서 외부 물체가 감지되면, 차량이 외부 물체로부터 멀어지도록 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 차량이 목표 차로에 진입한 후 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 것인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 지정된 시간 동안 횡위치 에러가 지정된 값보다 큰 경우, 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로는 차량의 횡가속도가 지정된 값보다 큰 경우, 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 방법은 차량에 대한 정보, 외부 물체에 대한 정보 또는 차량의 조향 장치의 동작 중 적어도 일부에 기초하여 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어하는 제1 단계 및 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하는 동안 차량의 운전자로부터 차로 변경 명령이 수신되면, 차로 변경을 완료한 후 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어하는 제2 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 단계는, 조향 장치의 동작에 기초하여 차량의 운전자의 편향 주행 의도를 판단하는 단계를 포함하고, 제2 단계는, 운전자가 편향 주행을 의도하는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 방법은 운전자가 편향 주행을 의도하지 않는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 목표 차로 내에서 차로 중앙 추종 경로를 생성하는 제3 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 단계는, 목표 차로의 이웃 차로의 지정된 영역 내에서 외부 물체가 감지되면, 차량이 외부 물체로부터 멀어지도록 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 방법은 지정된 시간 동안 횡위치 에러가 지정된 값보다 큰 경우, 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어하는 제3 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 방법은 차량의 횡가속도가 지정된 값보다 큰 경우, 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어하는 제3 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치는 운전자의 의도를 파악하여 편향 주행 경로를 제공함으로써, 자동 차로 변경 시 운전자의 의도를 반영하는 경로를 제공할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치에 포함된 소프트웨어 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치에 포함된 소프트웨어 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 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 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 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 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치(100)는 센서(110), 조향 장치(120), 입력 장치(130) 및 제어 회로(140)를 포함할 수 있다. 도 1의 주행 경로 제공 장치(100)는 자율 주행 시스템의 일부일 수 있고, 차량에 탑재될 수 있다.
센서(110)는 주행 경로 제공 장치(100)가 탑재된 차량에 대한 정보 및 외부 물체에 대한 정보를 감지하도록 구성될 수 있다. 센서(110)는 선행 차량, 후방 차량, 측방 차량, 차선, 중앙 분리대, 가드 레일 및 다른 외부 물체 등을 감지할 수 있고, 차량의 속도, 조향각, 조향 토크, 휠 스피드 및 요레이트 등을 감지할 수 있다. 센서(110)는, 예를 들어, 카메라, 레이더, 라이다, 속도 센서, 앵글 센서, 토크 센서, 휠 스피드 센서 및/또는 요레이트 센서를 포함할 수 있다.
조향 장치(120)는 차량의 주행 방향을 조절할 수 있다. 조향 장치(120)는 스티어링 휠을 포함할 수 있고, 운전자 및/또는 자율 주행 시스템에 의해 제어될 수 있다.
입력 장치(130)는 차량의 운전자로부터 차로 변경 명령을 수신하도록 구성될 수 있다. 입력 장치(130)는, 예를 들어, 방향 지시 레버, 스위치 및/또는 버튼일 수 있다.
제어 회로(140)는 센서(110), 조향 장치(120) 및 입력 장치(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제어 회로(140)는 센서(110), 조향 장치(120) 및 입력 장치(130)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 제어 회로(140)는, 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(micro controller unit) 또는 하위 제어기일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로(140)는 센서(110)에 의해 획득된 정보 또는 조향 장치(120)의 동작 중 적어도 일부에 기초하여 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 제어 회로(140)는 센서(110) 정보 및/또는 조향 장치(120)의 동작에 기초하여 운전자의 편향 주행 의도를 판단할 수 있다. 제어 회로(140)는 운전자의 의도 또는 외부 상황에 따라 주행 차로 내에서 편향 주행을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로(140)는 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하는 동안 입력 장치(130)에 의해 차로 변경 명령이 수신되면, 차로 변경을 완료한 후 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(140)는 차로 변경 명령이 수신되기 전에 차량이 편향 주행을 수행하는 경우, 차로 변경을 완료한 후에도 편향 주행을 수행할 수 있다. 제어 회로(140)는 편향 주행을 수행할 때 운전자의 편향 주행 의도를 고려할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로(140)는 조향 장치(120)의 동작에 기초하여 차량의 운전자의 편향 주행 의도를 판단할 수 있다. 제어 회로(140)는 운전자가 편향 주행을 의도하는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(140)는 지정된 시간 동안 지정된 값보다 큰 조향 토크가 발생되고, 차량이 주행 차로의 중앙으로부터 지정된 거리 이상 떨어지면, 운전자가 조향 장치(120)를 제어함으로써 편향 주행을 의도한 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로(140)는 운전자가 편향 주행을 의도하지 않는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 목표 차로 내에서 차로 중앙 추종 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(140)는 지정된 시간 동안 지정된 값보다 작은 조향 토크가 발생되고, 차량이 주행 차로의 중앙으로부터 지정된 거리 이상 떨어지면, 운전자가 편향 주행을 위해 조향 장치(120)를 제어하지 않았으므로 운전자가 편향 주행을 의도하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로(140)는 목표 차로의 이웃 차로의 지정된 영역 내에서 외부 물체가 감지되면, 차량이 외부 물체로부터 멀어지도록 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 수 있다. 이웃 차로의 외부 물체가 차량과 인접한 경우, 운전자는 불안감을 느낄 수 있다. 따라서, 제어 회로(140)는 이웃 차로의 외부 물체가 차량으로부터 지정된 영역 내에 있는 경우, 외부 물체로부터 멀어지는 방향으로 편향 주행을 수행할 수 있다. 제어 회로(140)는 차량이 목표 차로에 진입한 후 목표 차로의 이웃 차로에 위치된 외부 물체를 고려하여 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 것인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로(140)는 편향 주행을 수행하기에 안전하지 못한 상황인 경우, 차로 중앙 추종을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(140)는 지정된 시간 동안 횡위치 에러(예: 시스템에 의해 생성된 경로와 실제 주행 경로 사이의 거리)가 지정된 값보다 큰 경우, 차량의 경로 추종 성능이 저하된 것으로 판단하고, 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어 회로(140)는 차량의 횡가속도가 지정된 값보다 큰 경우(예: 도로의 곡률이 작은 경우), 차량의 경로 추종 성능이 저하될 가능성이 높을 것으로 판단하고, 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어 회로(140)는 목표 차로의 이웃 차로에서 후방 차량이 접근하면, 후방 차량이 차량을 추월할 때까지 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 제어 회로(140)는 목표 차로로 진입한 후 센서(110)를 이용하여 이웃 차로에서 후방 차량을 감지할 수 있다. 제어 회로(140)는 차량과 후방 차량 사이의 상대 속도에 기초하여 후방 차량이 차량으로 접근하는지 여부를 판단할 수 있다. 후방 차량이 접근하는 경우, 제어 회로(140)는 후방 차량과의 근접을 회피하기 위해 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 제어 회로(140)는 후방 차량이 차량을 추월한 후 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치에 포함된 소프트웨어 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 주행 경로 제공 장치는 편향 경로 생성부(210), 차로 변경 경로 생성부(220), 차로 변경 완료 판단부(230), 회피 대상 판단부(240) 및 전환 경로 판단부(250)를 포함할 수 있다.
편향 경로 생성부(210)는 주행 차로의 이웃 차로에 운전자에게 불안감을 줄 수 있는 거리 내에 외부 물체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 편향 경로 생성부(210)는 차량으로부터 지정된 영역 내에 지정된 시간 동안 외부 물체가 존재하는 경우 회피 대상이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 편향 경로 생성부(210)는 운전자의 조향 제어, 도로의 횡구배 또는 도로의 곡률에 의해 주행 차로 내에서 편향이 발생되는지 여부를 판단할 수 있다. 편향 경로 생성부(210)는 회피 대상이 존재하거나 주행 차로 내 편향이 발생되는 경우 주행 차로 내에서 편향 경로를 생성할 수 있다.
차로 변경 경로 생성부(220)는 운전자의 차로 변경 명령이 수신되면, 차로 변경을 위한 경로를 생성할 수 있다. 차로 변경 경로 생성부(220)는 차로 변경 중에 충돌이 발생할 가능성을 판단하고, 충돌 가능성이 없는 경우 차로 변경 경로를 생성할 수 있다. 차로 변경 경로 생성부(220)는 운전자가 의도하지 않은 편향이 발생된 경우(예: 도로의 횡구배 또는 도로의 곡률에 의해 편향이 발생된 경우), 차로 변경이 불가능한 것으로 판단하고, 경로를 생성하지 않을 수 있다. 차로 변경 생성부는 운전자의 차로 변경 명령이 수신되고, 충돌 가능성이 없고, 제어 한계에 의한 편향이 없는 경우, 차로 변경 경로를 생성할 수 있다.
차로 변경 완료 판단부(230)는 차량이 목표 차로에 진입하였는지 여부 및 목표 차량이 차로의 중앙에 정렬되었는지 여부를 판단할 수 있다.
회피 대상 판단부(240)는 차량이 목표 차로에 진입하면 목표 차로의 이웃 차로에 회피 대상이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
전환 경로 판단부(250)는 차로 변경이 완료되면, 차로 중앙 추종 경로 또는 편향된 경로를 생성하고, 생성된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 전환 경로 판단부(250)는 횡위치 에러가 기준 값 이상으로 기준 시간 이상 동안 유지되면, 외란에 의해 경로 추종 성능이 저하된 것으로 판단하고, 차로 중앙을 추종하도록 차량을 제어할 수 있다. 유사하게, 전환 경로 판단부(250)는 횡가속도가 기준 값 이상이면, 경로 추종 성능이 저하될 가능성이 높을 것으로 판단하고, 차로 중앙을 추종하도록 차량을 제어할 수 있다. 전환 경로 판단부(250)는 이웃 차로에 회피 대상이 존재하는 경우 회피 대상으로부터 멀어지는 방향으로 차로 내에서 편향 경로를 생성하고, 편향 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 전환 경로 판단부(250)는 차로 변경 전에 운전자의 의도에 따라 편향 주행이 수행된 경우, 운전자의 의도를 반영하여 편향 주행을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량(310)은 주행 차로로부터 목표 차로를 향해 차로 변경을 수행할 수 있다. 차량(310)은 차로 변경 명령이 수신되면 방향 지시등을 점멸시킬 수 있다. 차로 변경 명령이 수신될 때 차량(310)은 편향된 경로를 따라 주행 중일 수 있다. 차량(310)은 차로 변경 명령이 수신된 후 적어도 지정된 시간 구간 동안 차로 유지 제어를 수행할 수 있고, 이후 차선 접근 제어를 개시할 수 있다.
차량(310)은 주행 차로와 목표 차로 사이의 차선을 향해 차선 접근 제어를 수행할 수 있다. 차량(310)은 상기 차선을 향해 횡방향으로 이동할 수 있다. 차량(310)은 제2 시간 구간 내에 차선 접근 제어를 완료할 수 있다.
차선 접근 제어가 완료되면, 차량(310)은 차로 진입 제어를 수행할 수 있다. 차로 진입 제어를 수행하는 동안, 차량(310)의 바퀴는 차선을 통과할 수 있다. 차량(310)은 목표 차로를 향해 횡방향으로 이동할 수 있다. 차로 진입 제어는 차량(310)의 바퀴가 차선을 통과하기 시작할 때부터 차량(310)의 모든 바퀴가 차선을 통과할 때까지 지속될 수 있다.
차로 진입 제어가 완료되면, 차량(310)은 차로 유지 제어를 수행할 수 있다. 차량(310)은 목표 차로의 중앙을 향해 횡방향으로 이동할 수 있다. 차량(310)이 목표 차로의 중앙으로 이동되면, 차량(310)은 방향 지시등을 소등할 수 있다. 차량(310)은 차로 변경 명령의 수신 시 편향 주행 상태 및 외부 물체의 위치 등을 고려하여 차로 내에서 편향된 경로를 생성하고, 편향된 경로를 따라 주행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 차량(410)은 주행 중인 차로의 이웃 차로에 위치된 외부 물체(420)를 감지할 수 있다. 차량(410)은 지정된 영역 내에 외부 물체(420)가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량(410)은 차량(410)의 전방 범퍼 및 후방 범퍼로부터 종방향으로 지정된 거리(Z2)(예: 5 m) 내에 있고, 차선으로부터 횡방향으로 지정된 거리(Z3)(예: 30 cm) 내에 외부 물체(420)가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 차량(410)은 Z1-Z3 영역 내에 외부 물체(420)가 존재하는 경우, 해당 외부 물체(420)를 회피 대상으로 판단할 수 있다. 차량(410)은 외부 물체(420)가 Z1-Z3 영역에서 Z2-Z3 영역으로 이동하면, 외부 물체(420)를 회피 대상에서 해제할 수 있다. 차량(410)의 좌측 방향의 지정된 영역 내에 외부 물체(420)가 존재하면, 차로 내에서 우측 방향으로 편향된 경로를 생성할 수 있고, 생성된 경로를 따라 편향 주행을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 차량(510)은 차로 내에서 중앙 추종 경로(520)를 따라 주행할 수 있다. 차량(510)은 운전자의 스티어링 휠의 조작에 따라 편향 주행을 수행할 수 있다. 지정된 시간 동안 스티어링 휠의 조작에 의해(예: 조향 토크가 지정된 값 이상) 중앙 추종 경로(520)로부터 지정된 거리(Dth) 이상 편향된 상태로 차량(510)이 주행하는 경우, 차량(510)은 편향된 경로(530)를 생성할 수 있다. 이 경우, 차량(510)은 운전자가 편향 주행의 의도를 갖는 것으로 판단할 수 있다. 편향된 경로(530)를 따라 주행하는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 차량(510)은 차로 변경 후에도 변경된 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 수 있고, 편향된 경로를 따라 주행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 차량(610)은 차로 내에서 중앙 추종 경로(620)를 따라 주행할 수 있다. 차량(610)은 도로의 횡구배 또는 도로의 곡률에 의해 중앙 추종 경로(620)에서 벗어난 상태로 주행할 수 있다. 지정된 시간 동안 스티어링 휠의 조작이 아닌 외란에 의해(예: 조향 토크가 지정된 값 이하) 중앙 추종 경로(620)로부터 지정된 거리(Dth) 이상 편향된 상태로 차량(610)이 주행하는 경우, 차량(610)은 편향된 경로(630)를 생성할 수 있다. 이 경우, 차량(610)은 운전자가 편향 주행의 의도를 갖지 않는 것으로 판단할 수 있다. 편향된 경로(630)를 따라 주행하는 동안 차로 변경 명령이 수신되면, 차량(610)은 차로 변경 후에 중앙 추종 경로를 생성하고, 중앙 추종 경로를 따라 주행할 수 있다. 차량(610)은 차로 변경 명령이 수신되더라도, 차로 변경을 수행하지 않을 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 차량은 외부 물체 또는 운전자의 스티어링 휠 조작에 반응하여 편향 경로(720)를 따라 주행할 수 있다. 차량은 운전자로부터 차로 변경 명령이 수신되면, 편향 경로(720) 및 편향 경로(740)를 포함하는 차로 변경 경로(730)를 생성할 수 있다. 편향 경로(740)와 차로 중앙 추종 경로(750) 사이의 거리는 편향 경로(720)와 차로 중앙 추종 경로(710) 사이의 거리에 대응하도록 설정될 수 있다. 이로써, 운전자의 편향 주행 의도를 고려하여 차로 변경 경로(730)가 생성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 주행 경로 제공 장치(100)를 포함하는 차량이 도 8의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 8의 설명에서, 차량에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 주행 경로 제공 장치(100)의 제어 회로(140)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 8을 참조하면, 단계 810에서, 차량은 차량에 대한 정보, 외부 물체에 대한 정보 또는 차량의 조향 장치의 동작 중 적어도 일부에 기초하여 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량은 차량의 횡가속도, 외부 물체의 인접, 및/또는 운전자의 스티어링 휠 조작 등에 따라 편향 주행을 수행할 수 있다.
단계 820에서, 차량은 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하는 동안 차량의 운전자로부터 차로 변경 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 차량은 운전자의 방향 지시 레버에 대한 입력을 수신할 수 있다.
차로 변경 명령이 수신되면, 단계 830에서, 차량은 차로 변경을 완료한 후 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 차량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량은 차로 변경 명령 수신 시 편향 주행을 수행한 경우, 차로 변경 후에도 편향 주행을 수행할 수 있다. 차량은 운전자의 편향 주행 의도를 고려할 수 있고, 운전자에게 불안감을 줄 수 있는 주변 물체를 고려할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 주행 경로 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 주행 경로 제공 장치(100)를 포함하는 차량이 도 9의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 9의 설명에서, 차량에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 주행 경로 제공 장치(100)의 제어 회로(140)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 9를 참조하면, 단계 905에서, 차량은 차로 중앙 추종 경로를 생성할 수 있다. 차량은 차로 중앙 추종 경로를 따라 주행할 수 있다.
단계 910에서, 차량은 편향 주행의 필요 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량은 지정된 영역 내에 운전자에게 불안감을 줄 수 있는 외부 물체가 존재하는지 여부 또는 운전자가 편향 주행을 의도(예: 조향 장치에 대한 운전자의 조작)하는지 여부를 판단할 수 있다.
편향 주행이 필요한 것으로 판단되면, 단계 915에서, 차량은 경로 추종 성능의 저하 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량은 도로의 횡구배 및/또는 차량의 횡가속도 등을 참조하여 경로 추종 성능의 저하 여부를 판단할 수 있다.
경로 추종 성능의 저하가 없는 경우, 단계 920에서, 차량은 차로 내 편향 경로를 생성할 수 있다. 차량은 편향 경로를 따라 주행할 수 있다.
편향 주행이 필요 없는 것으로 판단되거나 경로 추종 성능의 저하가 있는 경우, 단계 925에서, 차량은 차로 중앙 추종 경로를 생성할 수 있다. 차량은 차로 중앙 추종 경로를 따라 주행할 수 있다.
단계 930에서, 차량은 차로 변경 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 차량은 방향 지시 레버를 통해 운전자로부터 차로 변경 명령을 수신할 수 있다.
차로 변경 명령이 수신되면, 단계 935에서, 차량은 차로 변경이 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량은 충돌 가능성, 경로 추종 성능의 저하 여부, 차량의 속도 및/또는 도로의 곡률 등에 기초하여 차로 변경이 가능한지 여부를 판단할 수 있다.
차로 변경이 가능한 것으로 판단되면, 단계 940에서, 차량은 차로 변경 경로를 생성할 수 있다. 차량은 차로 변경 경로를 따라 주행할 수 있다.
단계 945에서, 차량은 차량이 목표 차로로 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다. 차량은 목표 차로로 진입할 때까지 차로 변경 경로를 따라 주행할 수 있고, 차량이 목표 차로로 진입하면 차로 변경은 종료될 수 있다.
차량이 목표 차로로 진입하면, 단계 950에서, 차량은 편향 주행의 필요 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량은 변경된 차로에서 지정된 영역 내에 운전자에게 불안감을 줄 수 있는 외부 물체가 존재하는지 여부, 차로 변경 전에 운전자가 편향 주행을 의도하였는지 여부 또는 현재 운전자가 편향 주행을 의도하는지 여부를 판단할 수 있다.
편향 주행이 필요한 것으로 판단되면, 단계 955에서, 차량은 경로 추종 성능의 저하 여부를 판단할 수 있다.
경로 추종 성능의 저하가 없는 경우, 단계 960에서, 차량은 차로 내 편향 경로를 생성할 수 있다. 차량은 편향 경로를 따라 주행할 수 있다.
편향 주행이 필요 없는 것으로 판단되거나 경로 추종 성능의 저하가 있는 경우, 단계 965에서, 차량은 차로 중앙 추종 경로를 생성할 수 있다. 차량은 차로 중앙 추종 경로를 따라 주행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 10을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 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 대한 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) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들과 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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.
Claims (17)
- 차량의 주행 경로 제공 장치에 있어서,
상기 차량에 대한 정보 및 외부 물체에 대한 정보를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서;
조향 장치;
상기 차량의 운전자로부터 차로 변경 명령을 수신하도록 구성된 입력 장치; 및
상기 하나 이상의 센서, 상기 조향 장치 및 상기 입력 장치와 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는,
상기 하나 이상의 센서에 의해 획득된 정보 또는 상기 조향 장치의 동작 중 적어도 일부에 기초하여 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하고,
상기 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하는 동안 상기 입력 장치에 의해 상기 차로 변경 명령이 수신되면, 차로 변경을 완료한 후 상기 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 조향 장치의 동작에 기초하여 상기 차량의 운전자의 편향 주행 의도를 판단하고,
상기 운전자가 상기 편향 주행을 의도하는 동안 상기 차로 변경 명령이 수신되면, 상기 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
지정된 시간 동안 지정된 값보다 큰 상기 조향 토크가 발생되고, 상기 차량이 상기 주행 차로의 중앙으로부터 지정된 거리 이상 떨어지면, 상기 운전자가 상기 편향 주행을 의도한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 조향 장치의 동작에 기초하여 상기 차량의 운전자의 편향 주행 의도를 판단하고,
상기 운전자가 상기 편향 주행을 의도하지 않는 동안 상기 차로 변경 명령이 수신되면, 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 추종 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
지정된 시간 동안 지정된 값보다 작은 상기 조향 토크가 발생되고, 상기 차량이 상기 주행 차로의 중앙으로부터 지정된 거리 이상 떨어지면, 상기 운전자가 상기 편향 주행을 의도하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 목표 차로의 이웃 차로의 지정된 영역 내에서 상기 외부 물체가 감지되면, 상기 차량이 상기 외부 물체로부터 멀어지도록 상기 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 차량이 상기 목표 차로에 진입한 후 상기 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성할 것인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
지정된 시간 동안 횡위치 에러가 지정된 값보다 큰 경우, 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 차량의 횡가속도가 지정된 값보다 큰 경우, 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 목표 차로의 이웃 차로에서 후방 차량이 접근하면, 상기 후방 차량이 상기 차량을 추월할 때까지 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하고, 상기 후방 차량이 상기 차량을 추월한 후 상기 목표 차로 내에서 상기 편향된 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 장치. - 차량의 주행 경로 제공 방법에 있어서,
상기 차량에 대한 정보, 외부 물체에 대한 정보 또는 상기 차량의 조향 장치의 동작 중 적어도 일부에 기초하여 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 제1 단계; 및
상기 주행 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하는 동안 상기 차량의 운전자로부터 차로 변경 명령이 수신되면, 차로 변경을 완료한 후 상기 차로 변경의 목표 차로 내에서 편향된 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제1 단계는,
상기 조향 장치의 동작에 기초하여 상기 차량의 운전자의 편향 주행 의도를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제2 단계는,
상기 운전자가 상기 편향 주행을 의도하는 동안 상기 차로 변경 명령이 수신되면, 상기 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 운전자가 상기 편향 주행을 의도하지 않는 동안 상기 차로 변경 명령이 수신되면, 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 추종 경로를 생성하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제2 단계는,
상기 목표 차로의 이웃 차로의 지정된 영역 내에서 상기 외부 물체가 감지되면, 상기 차량이 상기 외부 물체로부터 멀어지도록 상기 목표 차로 내에서 편향된 경로를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
지정된 시간 동안 횡위치 에러가 지정된 값보다 큰 경우, 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 차량의 횡가속도가 지정된 값보다 큰 경우, 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제2 단계는,
상기 목표 차로의 이웃 차로에서 후방 차량이 접근하면, 상기 후방 차량이 상기 차량을 추월할 때까지 상기 목표 차로 내에서 차로 중앙 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 단계, 및 상기 후방 차량이 상기 차량을 추월한 후 상기 목표 차로 내에서 상기 편향된 경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
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