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KR102751275B1 - 군집주행차량의 속도 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

군집주행차량의 속도 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 군집주행차량의 속도 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 군집주행차량의 타행주행시에 후속차량의 속도 증가로 인해 제동이 요구되는 경우 선두차량의 동력장치를 가동하여 속도를 증가시킴으로써, 후속차량의 불필요한 제동을 방지하여 연비를 향상시킬 수 있는 군집주행차량의 속도 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 군집주행차량의 속도 제어 장치에 있어서, 후속차량으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 수신하는 통신부; 및 군집주행차량의 타행주행시, 상기 수신한 목표 가속도와 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측하고, 상기 예측된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 제어부를 포함한다.

Description

군집주행차량의 속도 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING SPEED OF PLATOONING VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 군집주행차량의 타행주행시에 속도를 제어하는 기술에 관한 것이다.
군집주행은 여러 대의 차량이 최소한의 안전거리를 유지한 채 함께 움직이도록 하는 것으로서, 이러한 군집주행을 하게 되면 뒤따르는 차량의 공기 저항을 줄여 연비를 향상시키고, 사고의 위험을 감소시키며, 각 차량의 운전자에 대한 편의성을 향상시킬 뿐만 아니라, 차량 간 간격을 줄여주기 때문에 도로를 이용하는 차량의 수를 3 ~ 5배 증대시킬 수 있게 하는 장점이 있다.
최근에는 선두차량(Leading Veicle, LV)은 물론 상기 선두차량을 추종하는 후속차량(Following Vehicle, FV)에도 운전자가 탑승하지 않은 상태에서 각 차량의 군집주행을 가능하게 하는 기술도 개발되었다.
자율주행방식의 군집주행에서 선두차량을 추종하는 후속차량들은 레이더센서를 이용하여 바로 앞에 주행중인 선행차량의 가속도를 측정하고, V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 선행차량과 주행정보 및 제어정보를 주고받으며, 이렇게 획득한 선행차량의 각종 정보를 기반으로 가속 또는 감속을 수행하여 선행차량과의 이격거리를 유지한다.
한편, 군집주행차량의 속도를 제어하는 종래의 기술은, 선두차량과 후속차량이 타행주행시 도로의 경사도와 차량의 성능 및 차량의 하중 등에 의해 후속차량의 속도가 증가하여 선두차량과의 이격거리가 기준거리 이내가 되면, 후속차량은 선두차량과의 이격거리를 기준거리로 맞추기 위해 제동을 가한다.
결국, 종래의 기술은 후속차량의 타행주행 속도가 선두차량의 타행주행 속도보다 빨라 선두차량과의 이격거리가 기준거리 이내로 줄어들면, 후속차량이 선두차량과의 충돌을 방지하기 위해 제동을 가하게 되어 연비를 악화시키는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 군집주행차량의 타행주행시에 후속차량의 속도 증가로 인해 제동이 요구되는 경우 선두차량의 동력장치를 가동하여 속도를 증가시킴으로써, 후속차량의 불필요한 제동을 방지하여 연비를 향상시킬 수 있는 군집주행차량의 속도 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 군집주행차량의 속도 제어 장치에 있어서, 후속차량으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 수신하는 통신부; 및 타행주행시, 상기 수신한 목표 가속도와 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측하고, 상기 예측된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 후속차량의 목표 가속도가 상기 후속차량의 현재 가속도보다 작아지는 시점을 제동시점으로 예측할 수 있다.
이러한 본 발명의 장치는 APS(Accelator Position Sensor) 값과 BPS(Brake Position Sensor) 값을 측정하는 센서부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 APS 값이 0이고 상기 BPS 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 군집주행차량의 속도 제어 방법에 있어서, 후속차량으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 수신하는 단계; 타행주행시, 상기 수신한 목표 가속도와 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계; 및 상기 예측된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계는, 상기 후속차량의 목표 가속도가 상기 후속차량의 현재 가속도보다 작아지는 시점을 제동시점으로 예측할 수 있다.
이러한 본 발명의 방법은 APS(Accelator Position Sensor) 값과 BPS(Brake Position Sensor) 값을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계는, 상기 APS 값이 0이고 상기 BPS 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계는, 차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수도 있다.
또한, 상기 선두차량의 속도를 증가시키는 단계는, 상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 군집주행차량의 속도 제어 장치에 있어서, 후속차량으로부터 제동시점에 대한 정보를 수신하는 통신부; 및 타행주행시, 상기 수신한 제동시점에 대한 정보에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 파악하고, 상기 파악된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 제어부를 포함한다.
이러한 본 발명의 다른 장치는 APS(Accelator Position Sensor) 값과 BPS(Brake Position Sensor) 값을 측정하는 센서부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 APS 값이 0이고 상기 BPS 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 군집주행차량의 속도 제어 방법에 있어서, 후속차량으로부터 제동시점에 대한 정보를 수신하는 단계; 타행주행시, 상기 수신한 제동시점에 대한 정보에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 파악하는 단계; 및 상기 파악된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 후속차량의 제동시점을 파악하는 단계는, APS(Accelator Position Sensor) 값이 0이고 BPS(Brake Position Sensor) 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 후속차량의 제동시점을 파악하는 단계는, 차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단할 수도 있다.
또한, 상기 선두차량의 속도를 증가시키는 단계는, 상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 장치 및 그 방법은, 군집주행차량의 타행주행시에 후속차량의 속도 증가로 인해 제동이 요구되는 경우 선두차량의 동력장치를 가동하여 속도를 증가시킴으로써, 후속차량의 불필요한 제동을 방지하여 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 장치에 대한 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 타행주행 상황을 나타내는 도면,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 방법에 대한 흐름도,
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 방법에 대한 흐름도,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 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.
본 발명의 일 실시예에서, 타행주행은 차량의 액셀레이터(Accelator)와 브레이크가 동작하지 않는 상태에서의 주행을 의미하고, 제동시점은 실제 제동이 이루어지기 직전을 의미한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 장치에 대한 구성도로서, 선두차량은 물론 후속차량에도 탑재될 수 있으나, 이하에서는 선두차량에 탑재된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 장치(100)는, 저장부(10), V2V(Vehicle to Vehicle) 통신부(20), 센서부(sensor group, 30), 및 제어부(controller, 40)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 장치(100)를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 군집주행차량의 타행주행시에 후속차량(FV1, FV2)의 속도 증가로 인해 상기 후속차량(FV1, FV2)에 제동이 요구되는 상황인지의 여부를 판단하고 선두차량(LV)의 동력장치(일례로, 엔진 또는 모터)를 가동하여 상기 선두차량(LV)의 속도를 증가시키는 과정에서 요구되는 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.
저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
V2V 통신부(20)는 차량간 통신을 위한 인터페이스를 제공하는 모듈로서, 군집주행중인 차량들과 통신하여 각종 정보를 송수신할 수 있다. 특히, V2V 통신부(20)는 후속차량(FV1, FV2)으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 수신할 수 있다. 물론, V2V 통신부(20)는 후속차량(FV1, FV2)으로부터 제동시점에 대한 정보를 직접 수신할 수도 있다. 이때, 제동시점에 대한 정보는 선행차량(FV1인 경우 LV, FV2인 경우 FV1)과의 충돌을 방지하기 위해 제동이 이루어져야 하는 시점정보를 의미한다.
여기서, 후속차량(FV1, FV2)에는 군집주행장치 또는 SCC(Smart Cruise Control) 시스템이 구비되어 있어, 이를 기반으로 선행차량과의 이격거리를 유지하기 위한 목표 가속도를 산출해 낼 수 있다.
센서부(30)는 APS(Accelator Position Sensor, 31), BPS(Brake Position Sensor, 32), 가속도 센서(Acceleration Sensor, 33)를 포함할 수 있다. 여기서, APS(31)는 운전자에 의해 가속 페달이 눌린 정도(이하, APS 값)를 측정하는 센서이다. 이때, APS 값은 퍼센트(%) 또는 각도(°)로 표현될 수 있다. BPS(32)는 운전자에 의해 브레이크 페달이 눌린 정도(이하, BPS 값)를 측정하는 센서이다. 이때, BPS 값은 퍼센트(%) 또는 각도(°)로 표현될 수 있다. 가속도 센서(33)는 가속도를 측정한다.
제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(40)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있고, 물론 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로도 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(40)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(40)는 군집주행차량의 타행주행시, 후속차량(FV1, FV2)의 속도 증가로 인한 선두차량과의 충돌을 방지하기 위해, 상기 후속차량(FV1, FV2)에 제동이 요구되는 시점에 선두차량(LV)의 동력장치(일례로, 엔진 또는 모터)를 가동하여 상기 선두차량(LV)의 속도를 증가시켜 후속차량의 제동을 방지할 수 있다.
[제 1 실시예]
선두차량이 일반차량(운전자에 의해 주행)인 경우를 나타낸다.
제어부(40)는 APS(31)를 통해 획득한 APS 값이 0이고 BPS(32)를 통해 획득한 BPS 값이 0인 경우, 즉 군집주행차량(선두차량)이 타행주행중인 경우, V2V 통신부(20)를 통해 후속차량으로부터 주기적으로 획득한 상기 후속차량의 목표 가속도와 상기 후속차량의 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측한다. 이때, 제어부(40)는 V2V 통신부(20)를 통해 후속차량으로부터 획득한 제동시점에 대한 정보에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 파악할 수도 있다. 즉, 후속차량으로부터 제동시점을 수신할 수도 있다. 여기서, 제어부(40)는 상기 후속차량의 목표 가속도가 상기 후속차량의 현재 가속도보다 작아지는 시점을 제동시점으로 예측할 수 있다.
제어부(40)는 후속차량의 제동예측시점에 동력장치(엔진 또는 모터)를 가동하여 선두차량의 속도를 증가시켜 후속차량에 의한 추돌을 방지할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 엔진 제어기 또는 모터 제어기로 가동을 요청하는 신호를 전송하여 엔진 제어기가 엔진을 가동하거나 모터 제어기가 모터를 가동하도록 제어할 수도 있다.
부가로, 제어부(40)는 하기의 조건을 만족하는 경우에 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시킬 수 있다.
1) 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량(비 군집주행차량)이 없는 경우
2) 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량(비 군집주행차량)이 일정 거리 이격되어 있는 경우
3) 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량(비 군집주행차량)의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우
4) 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 작은 경우
[제 2 실시예]
선두차량이 자율주행차량인 경우를 나타낸다.
제어부(40)는 차량 네트워크를 통해 획득한 엔진의 토크 명령 값이 0 또는 모터의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우, 즉 군집주행차량(선두차량)이 타행주행중인 경우, V2V 통신부(20)를 통해 후속차량으로부터 주기적으로 획득한 상기 후속차량의 목표 가속도와 상기 후속차량의 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측한다. 이때, 제어부(40)는 V2V 통신부(20)를 통해 후속차량으로부터 획득한 제동시점에 대한 정보에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 파악할 수도 있다. 즉, 후속차량으로부터 제동시점을 수신할 수도 있다. 여기서, 후속차량은 군집주행장치를 통해 획득한 목표 가속도와 현재 가속도에 기초하여 제동시점을 예측할 수 있다.
제어부(40)는 후속차량의 제동예측시점에 동력장치(엔진 또는 모터)를 가동하여 선두차량의 속도를 증가시켜 후속차량에 의한 추돌을 방지할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 엔진 제어기 또는 모터 제어기로 가동을 요청하는 신호를 전송하여 엔진 제어기가 엔진을 가동하거나 모터 제어기가 모터를 가동하도록 제어할 수도 있다.
부가로, 제어부(40)는 하기의 조건을 만족하는 경우에 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시킬 수 있다.
1) 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량(비 군집주행차량)이 없는 경우
2) 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량(비 군집주행차량)이 일정 거리 이격되어 있는 경우
3) 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량(비 군집주행차량)의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우
4) 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 작은 경우
한편, 제어부(40)는 군집주행을 위한 출발지점, 합류지점, 도착지점을 포함하는 군집주행 경로를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 군집주행 경로 상의 기상 환경을 판단할 수 있다. 즉, 관제센터로부터 기상 예보 정보를 수신하거나 차량의 감지 장치로부터 측정된 결과를 이용하여 기상 정보를 획득하고 기상 환경 상태 및 그에 따른 도로 상태(노면 상태)를 판단할 수 있다. 예를 들어, 기상 예보 정보 상에 군집 주행 경로와 군집 주행 시간에 눈이나 비가 내리는 경우, 기상 환경이 악조건인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 기상 환경 상태를 기반으로 군집주행 순서를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 기상 환경이 정상 조건인 경우, 적재물 무게, 군집 주행 경로, 연비, 제동력 중 적어도 하나 이상을 복합적으로 고려하여 군집 주행 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제동력이 약하고, 연비가 좋지 않은 차량, 적재물이 많은 차량을 선두 차량으로 선정하고, 제동력이 강하고 연비가 좋으며 적재물이 적은 차량이 긴급 제동에 재빠르게 대처할 수 있으므로 후방에 위치시킬 수 있다.
또한, 제어부(40)는 기상 환경이 눈, 비로 인한 악조건인 경우, 제동력을 기반으로 군집주행 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기상 환경이 악조건인 경우, 제동력이 가장 약한 차량이 선두차량으로 선정되고, 그 다음으로 제동력이 약한 차량이 선두차량의 바로 뒤 첫 번째 후속차량으로 순서가 결정되고, 그 이후 후속차량들의 순서는 제동력이 약한 순서로 결정된다. 즉, 제어부(40)는 눈, 비 등으로 인해 노면이 젖은 상태인 경우, 제동거리가 길어질 수 있으므로 제동력이 약한 차량이 후방에 위치하는 경우, 제동이 제때 이루어지지 않아 선행 차량과 충돌할 수 있으므로, 기상 환경이 악조건인 경우 제동력이 좋은 차량을 맨 후방에 위치시킨다.
제어부(40)는 군집주행 레벨을 결정할 수 있다. 이때, 군집주행 레벨의 결정은 군집주행차량의 수, 군집주행차량의 적재물 무게, 군집 주행 경로 거리, 도로 공사 여부 등 통상의 다양한 조건을 고려한 다양한 방법을 이용하여 결정될 수 있다. 일례로, 군집주행 레벨을 군집주행을 미실시하는 제1 레벨(Lv.1), 군집주행중 종방향 차간 거리만을 제어하는 제2 레벨(Lv.2), 군집주행중 종방향 차간 거리 제어, 횡방향 차간 거리 제어, 조향을 제어할 수 있는 제3 레벨(Lv.3)로 구분할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 군집주행이 불가능한 정도의 상황(기상 악화가 매우 심한 경우 등)에는 제1레벨로 결정, 군집주행은 가능하나 횡방향 제어까지는 위험할 수 있어 종방향 제어만 군집 추종 제어로 제어할 수 있는 상태에는 제2레벨로 결정, 기상 환경이 양호한 경우 군집주행 관련 모든 제어가 가능한 제3레벨로 결정할 수 있다.
제어부(40)는 도로 레벨에 따라 군집주행 레벨을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 도로 레벨이 제1레벨이면 종방향 차간 거리를 10m로 제어하고, 도로 레벨이 제2레벨이면 종방향 차간 거리를 15m로 제어하며, 도로 레벨이 제3레벨이면 종방향 차간 거리를 20m로 제어한다. 이때, 도로 레벨이 증가할수록 기상상태가 안 좋아서 도로 상태가 나빠지는 것을 의미하므로, 도로 레벨이 제3레벨이면 도로 상태가 아주 나쁨(젖은 노면) 상태이므로 차간거리를 가장 길게 20m로 제어한다.
제어부(40)는 기상 정보, 도로 정보를 기반으로 차선 상태, 도로 레벨을 판단할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 카메라(미도시)의 영상 데이터로부터 차선 상태를 인식할 수 있다.
제어부(40)는 군집주행 레벨에 따라 군집주행을 제어할 수 있다. 이때, 군집 주행의 제어는 차량의 속도, 종방향 차간 거리, 횡방향 차간 거리 등의 제어를 의미한다. 제어부(40)는 군집주행 레벨이 제1레벨이면 군집주행을 실시하지 않고, 군집주행 레벨이 제2레벨이면 종방향 제어를 수행하고, 군집주행 레벨이 제3레벨이면 종방향, 횡방향, 조향 제어 등을 수행한다.
제어부(40)는 군집주행 레벨뿐만 아니라 차선 상태, 도로 레벨 판단 결과에 따라 횡방향 및 종방향의 차간 거리를 제어할 수도 있다.
제어부(40)는 도로 레벨이 양호한 경우 종방향 차간 거리를 제 1 거리값(예, 10m)으로 결정하고, 도로 레벨이 나쁜 상태인 경우(제 2 기준치 미만)이면 종방향 차간 거리를 제 1 거리값보다 증가시킨 제 2 거리값(예, 20m)으로 결정하여 도로 레벨이 안 좋은 경우 종방향 차간 거리를 증가시켜 긴급 제동 시 안전을 확보할 수 있도록 한다.
제어부(40)는 군집주행 레벨이 종방향 제어만 수행하는 제 2 레벨이거나, 도로 레벨이 나쁜 상태인 경우 차량의 전방 또는 측방의 카메라를 오프시킬 수 있다. 즉, 제어부(40)는 군집주행 레벨이 제 2 레벨이고 도로 레벨이 나쁜 상황인 경우 카메라가 오히려 전방 물체를 오인식하여 악영향을 미칠 수 있으므로 카메라를 오프시킨다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, 통신부(20)가 후속차량으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 수신한다(301). 이때, 통신부(20)는 후속차량으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 주기적으로 수신할 수 있다.
이후, 제어부(40)가 군집주행차량(선두차량)의 타행주행시, 상기 수신한 목표 가속도와 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측한다(301).
이후, 제어부(40)가 상기 예측된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시킨다(302).
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, 통신부(20)가 후속차량으로부터 제동시점에 대한 정보를 수신한다(401).
이후, 제어부(40)가 군집주행차량(선두차량)의 타행주행시, 상기 수신한 제동시점에 대한 정보에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 파악한다(402).
이후, 제어부(40)가 상기 파악된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시킨다(403).
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행차량의 속도 제어 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 실시예들과 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, SSD(Solid State Drive), 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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.
10: 저장부
20: V2V 통신부
30: 센서부
40: 제어부

Claims (20)

  1. 후속차량으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 수신하는 통신부; 및
    군집주행차량의 타행주행시, 상기 수신한 목표 가속도와 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측하고, 상기 예측된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 제어부
    를 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 후속차량의 목표 가속도가 상기 후속차량의 현재 가속도보다 작아지는 시점을 제동시점으로 예측하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    APS(Accelator Position Sensor) 값과 BPS(Brake Position Sensor) 값을 측정하는 센서부
    를 더 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 APS 값이 0이고 상기 BPS 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시키는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  7. 후속차량으로부터 목표 가속도와 현재 가속도를 수신하는 단계;
    군집주행차량의 타행주행시, 상기 수신한 목표 가속도와 현재 가속도에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계; 및
    상기 예측된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 단계
    를 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계는,
    상기 후속차량의 목표 가속도가 상기 후속차량의 현재 가속도보다 작아지는 시점을 제동시점으로 예측하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    APS(Accelator Position Sensor) 값과 BPS(Brake Position Sensor) 값을 획득하는 단계
    를 더 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계는,
    상기 APS 값이 0이고 상기 BPS 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 후속차량의 제동시점을 예측하는 단계는,
    차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 선두차량의 속도를 증가시키는 단계는,
    상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시키는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  13. 후속차량으로부터 제동시점에 대한 정보를 수신하는 통신부; 및
    군집주행차량의 타행주행시, 상기 수신한 제동시점에 대한 정보에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 파악하고, 상기 파악된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 제어부
    를 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    APS(Accelator Position Sensor) 값과 BPS(Brake Position Sensor) 값을 측정하는 센서부를 더 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 APS 값이 0이고 상기 BPS 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시키는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 장치.
  17. 후속차량으로부터 제동시점에 대한 정보를 수신하는 단계;
    군집주행차량의 타행주행시, 상기 수신한 제동시점에 대한 정보에 기초하여 상기 후속차량의 제동시점을 파악하는 단계; 및
    상기 파악된 제동시점에 선두차량의 속도를 증가시키는 단계
    를 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 후속차량의 제동시점을 파악하는 단계는,
    APS(Accelator Position Sensor) 값이 0이고 BPS(Brake Position Sensor) 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 단계
    를 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 후속차량의 제동시점을 파악하는 단계는,
    차량 네트워크를 통해 획득한 동력장치의 토크 명령 값이 0이고 제동 명령 값이 0인 경우에 타행주행으로 판단하는 단계
    를 포함하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 선두차량의 속도를 증가시키는 단계는,
    상기 선두차량의 현재 속도가 도로의 제한속도보다 느린 상태에서, 상기 선두차량과 동일 차선을 주행하고 있는 선행차량이 일정 거리 이격되어 있거나, 상기 선행차량의 속도가 상기 선두차량의 속도대비 기준치를 초과하는 경우, 상기 선두차량의 속도를 기준범위 내에서 증가시키는 것을 특징으로 하는 군집주행차량의 속도 제어 방법.
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