KR100361409B1 - 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법 및 운행장치 - Google Patents

차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법 및 운행장치 Download PDF

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Abstract

개시된 차량의 자동 운행방법 및 운행장치는 차량 항법장치를 이용하여 차량을 설정된 목적지까지 자동으로 운행하는 것이다.
차량의 현재 위치를 계산하고, 차량이 도착할 목적지를 설정하며, 계산한 차량의 현재 위치부터 설정한 차량의 목적지까지의 경로를 탐색하여 안내하고, 탐색한 경로를 따라 차량을 주행시키면서 차량의 주행 전방의 화상을 처리하고 교통 정보를 수신하여 교통 정체 또는 차량의 주행 경로 이탈을 검출하며, 교통 정체이고 경로가 이탈될 경우에 설정한 목적지까지의 새 경로를 다시 탐색하고 안내하며, 교통 정체 및 경로 이탈이 아니거나 또는 교통 정체 및 경로 이탈로 설정한 목적지까지의 새 경로를 다시 탐색하였을 경우에 그 경로의 전방 도로 상황에 따라 차량을 주행시키며, 차량을 주행시키면서 목적지에 도달하였는지를 판단하면서 차량을 목적지까지 자동으로 운행시킨다.

Description

차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법 및 운행장치{Automatic driving apparatus and method thereof using device indicating how cars navigate}
본 발명은 차량 항법장치를 이용하여 차량을 목적지까지 자동으로 운행하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법 및 운행장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 차량 항법장치에 의하여 차량의 현재 위치가 검출되고, 목적지까지의 경로가 구해질 경우에 차량의 전방 지형의 측정과, 전방 차량의 주행 속도 및 상태를 확인하고, 주변 차량의 교통 흐름을 확인하여 스티어링 장치, 트로틀 장치, 브레이크 장치 및 트랜스미션 장치 등을 비롯한 차량의 전장부의 동작을 제어하여 차량을 목적지까지 자동으로 운행하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법 및 운행장치에 관한 것이다.
차량을 자동으로 운행하는 종래의 기술로서는 대한민국 특허출원 제95-58643호(특허공개번호 제97-49183호)가 알려져 있다.
상기 종래의 기술에 따르면, 시야 각이 고정되어 있으며 반경 내의 경치를 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 제 1 카메라와, 회전 가능한 축에 설치되어 회전각도에 따라 시야 각이 제어 가능하며 반경 내의 경치를 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 제 2 카메라와, 상기 제 2 카메라의 회전을 제어하기 위한모터 시스템과, 상기 제 2 카메라의 회전축에 설치되어 상기 제 2 카메라의 투사 방향을 감지하기 위한 위치 센서부와, 상기 제 1 및 제 2 카메라 중에서 선택된 하나의 카메라로부터 아날로그 영상신호를 받아들이고 상기 입력된 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 출력하는 화상 처리부와, 상기 화상 처리부의 출력신호를 입력받아 디지털 영상신호를 스캐닝하여 도로의 경계 및 장애물 유무를 감지하고 이 감지된 정보에 따라 조향 목표각도를 결정하여 출력하며 상기 제 1 카메라의 영상신호로부터 정보검출 실패시 제 2 카메라 구동명령 및 목표각도를 생성하여 출력하는 중앙제어장치와, 상기 중앙 제어 장치로부터의 구동명령이 있을 경우에 상기 화상처리부에서 제 2 카메라의 신호가 선택되도록 하고 상기 위치 센서부에서 감지되는 제 2 카메라 방향에 근거하여 상기 목표각도로 제 2 카메라가 회전하도록 하는 구동명령을 생성하여 상기 모터 시스템에 출력하기 위한 카메라 제어부를 구비하고 있다.
그러나 상기한 종래의 기술에 따르면, 2대의 카메라를 사용하는 것으로서 비용의 추가와 장착 위치의 부적합이 발생되었다.
또한 일반 도로를 자동으로 주행할 수 있을 뿐이고, 목적지까지의 도로 및 차량의 현재 위치를 확인할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않으므로 원하는 목적지까지 자동으로 주행할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 차량을 원하는 목적지까지 자동으로 운행할 수 있는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법 및 운행장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법은,
차량의 현재 위치를 계산하는 제1과정; 차량이 도착할 목적지를 설정하는 제2과정; 상기 제1과정에서 계산한 차량의 현재 위치부터 상기 제2과정에서 설정한 차량의 목적지까지의 경로를 탐색하여 안내하는 제3과정; 상기 제3과정에서 탐색한 경로를 따라 차량을 주행시키면서 차량의 주행 전방의 화상을 처리하고 교통 정보를 수신하여 교통 정체 또는 차량의 주행 경로 이탈을 검출하는 제4과정; 상기 제4과정에서 교통 정체이고 경로가 이탈될 경우에 상기 제2과정에서 설정한 목적지까지의 새 경로를 다시 탐색하고 안내하는 제5과정; 상기 제4과정에서 교통 정체가 아니고 경로 이탈이 아니거나 상기 제5과정에서 설정한 목적지까지의 새 경로를 다시 탐색하였을 경우에 그 경로의 전방 도로 상황에 따라 차량을 주행시키는 제6과정; 및 상기 제6과정에서 차량을 주행시키면서 목적지에 도달하였는지를 판단하고 목적지에 도달하지 않았을 경우에 상기 제1과정부터 반복 수행하는 제7과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행장치는,
목적지까지 차량의 자동 운행을 제어하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치에 연결되어 중앙처리장치의 동작 프로그램 및 작업 데이터를 저장하고 출력하는 메모리 수단; 상기 중앙처리장치와의 데이터를 인터페이스하는 인터페이스부; 지도 데이터를 미리 저장하고 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치에 입력시키는 지도 저장장치; GPS 위성이 송신하는 GPS 위성의 좌표 데이터 및 시각 데이터를 수신하여 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치로 입력시키는 GPS 수신기; 차량의 주행 속도를 검출하는 차속 센서; 차량의 진행 방향을 검출하는 자이로스코프 센서; 차량의 주행 전방을 촬영하여 촬영한 영상을 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치에 입력시키는 촬영 수단; 상기 지도 저장장치에서 독출된 지도 데이터 및 차량의 현재 위치를 표시하는 영상 표시수단; 다른 차량이 전송한 데이터 및 교통 정보를 수신하여 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치에 입력시키는 고주파 수신기; 다른 차량으로 전송할 데이터 및 교통정보를 송신하는 고주파 송신기; 사용자의 동작 명령을 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙 처리 장치에 입력시키는 명령 입력부; 상기 중앙처리장치의 제어에 따른 소정의 음성신호를 출력하는 음성 출력수단; 및 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 차량의 운행을 제어하는 차량 구동수단으로 구성됨을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 자동 운행장치에 따른 차량 시스템의 구성을 보인 블록도,
도 2는 차량의 자동 운행방법의 전체 동작을 보인 신호 흐름도,
도 3은 도 2의 현재위치 계산 루틴의 일 실시예를 보인 신호 흐름도이며,
도 4는 도 2의 현재위치 계산 루틴의 다른 실시예를 보인 신호 흐름도이며,
도 5는 도 2의 목적지 설정루틴을 보인 신호 흐름도이며,
도 6은 도 2의 주행 루틴을 보인 신호 흐름도이며,
도 7은 도 6의 차량 컨트롤 루틴을 보인 신호 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 중앙처리장치 20 : 메모리부
30 : 인터페이스부 40 : 지도 저장장치
50 : GPS 수신기 60 : 차속 센서
70 : 자이로스코프 센서 80 : 촬영 수단
90 : 영상 표시수단 100 : 고주파 수신기
110 : 고주파 송신기 120 : 명령 입력부
130 : 음성 출력수단 140 : 차량 구동수단
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법 및 운행장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 자동 운행장치에 따른 차량 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
여기서, 참조부호 10은 목적지까지 차량의 자동 운행을 제어하는 중앙처리장치이고, 참조부호 20은 상기 중앙처리장치(10)에 연결되어 중앙처리장치(10)의 동작 프로그램 및 작업 데이터를 저장하고 출력하는 메모리 수단이다.
상기 메모리 수단(20)은, 상기 중앙처리장치(10)의 작업 데이터를 저장 및 출력하는 DRAM(21)과, 상기 중앙처리장치(10)의 동작 프로그램을 미리 저장 및 출력하고 동작 프로그램의 버전 업(version up)이 가능한 플래쉬 ROM(22)과, 전원이 오프될 경우에 사용자의 정보 및 설정 데이터를 저장하고 전원이 온될 경우에 상기 저장한 사용자의 정보 및 설정 데이터를 출력하는 SRAM(23)을 구비한다.
또한, 참조부호 30은 상기 중앙처리장치(10)와의 데이터를 인터페이스하는 인터페이스부이고, 참조부호 40은 CD­ROM 등에 지도 데이터를 미리 저장하고 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키는 지도 저장장치이다.
또한, 참조부호 50은 GPS(Global Positioning System) 위성이 송신하는 GPS 위성의 좌표 데이터 및 시각 데이터를 수신하여 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)로 입력시키는 GPS 수신기이고, 부호 60은 차량의 주행 속도를 검출하는 차속 센서이며, 참조부호 70은 차량의 진행 방향을 검출하는 자이로스코프(gyroscope) 센서이다.
참조부호 80은 차량의 주행 전방을 촬영하여 촬영한 영상을 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키는 촬영 수단이다.
상기 촬영 수단(80)은, 차량의 주행 전방을 촬영하는 전방 카메라(81)와, 차량의 주행 후방을 촬영하는 후방 카메라(82)와, 상기 전방/후방 카메라(81)(82)가 촬영한 차량의 주행 전방 및 후방의 영상을 디지털 신호로 처리한 후 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키는 디지털 신호 처리부(83)를구비한다.
또한, 참조부호 90은 상기 지도 저장장치(40)에서 독출된 지도 데이터 및 차량의 현재 위치를 표시하는 영상 표시수단이다.
상기 영상 표시수단(90)은, 지도 저장장치(40)에서 독출된 지도 데이터 및 차량의 현재 위치를 그래픽 처리하는 그래픽 처리부(91)와, 상기 그래픽 처리부(91)가 처리한 영상을 저장 및 출력하는 DRAM(92)과, 상기 그래픽 처리부(91)가 처리한 지도 데이터 및 차량의 현재 위치의 영상을 표시하는 표시부(93)를 구비한다.
참조부호 100은 다른 차량이 전송한 데이터 및 교통 정보를 수신하여 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키는 고주파 수신기이고, 부호 110은 다른 차량으로 전송할 데이터 및 교통정보를 송신하는 고주파 송신기이다.
참조부호 120은 사용자의 동작 명령을 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙 처리 장치(10)에 입력시키는 명령 입력부이다.
상기 명령 입력부(120)는, 사용자의 음성신호를 입력하는 마이크로폰(121)과, 상기 마이크로폰(121)을 통해 입력되는 음성신호를 인식하여 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키는 음성 인식장치(122)와, 사용자의 조작에 따른 키 신호를 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키는 키 입력장치(123)를 구비한다.
참조부호 130은 상기 중앙처리장치(10)의 제어에 따른 소정의 음성신호를 출력하는 음성 출력수단이다.
상기 음성 출력수단(130)은, 상기 중앙처리장치(10)의 제어에 따라 출력할 음성신호를 음성 출력장치(131)가 스피커(132)로 출력하게 구성된다.
참조부호 140은 차량의 운행을 제어하는 차량 구동수단이다.
상기 차량 구동수단(140)은, 상기 중앙 처리 장치(10)에서 인터페이스부(30)를 통해 차량의 컨트롤을 인터페이스하는 차량 컨트롤 인터페이스부(141)와, 트로틀 장치(142)를 구동시키는 구동장치(142a) 및 센서(142b)와, 브레이크 장치(143)를 구동하는 구동장치(143a) 및 센서(143b)와, 스티어링 장치(143)를 구동하는 구동장치(144a) 및 센서(144b)와, 트랜스미션 장치(145)를 구동하는 구동장치(145a) 및 센서(145b)를 구비한다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 차량 운행장치는 중앙처리장치(10)의 제어에 따라 차량을 목적지까지 자동으로 주행시키는 것으로서 메모리 수단(20)의 DRAM(21)에는 중앙처리장치(10)의 작업 데이터를 저장 및 출력하고, 플래쉬 ROM(22)은 중앙처리장치(10)의 동작 프로그램을 미리 저장 및 출력함과 아울러 동작 프로그램의 버전 업이 가능하며, 전원이 오프될 경우에 SRAM(23)에 사용자의 정보 및 설정 데이터를 저장하고 전원이 온될 경우에 상기 저장한 사용자의 정보 및 설정 데이터를 출력한다.
그리고 지도 저장장치(40)는 CD­ROM 등에 미리 저장된 지도 정보를 독출하여 인터페이스부(30)를 통해 중앙처리장치(10)로 입력시키고, 차속센서(60) 및 자이로스코프 센서(70)는, 차량의 주행속도 및 진행방향을 각기 검출하여 검출신호를인터페이스부(30)를 통해 중앙처리장치(10)로 입력시킨다.
촬영수단(80)은, 전방 카메라(81)로 차량의 주행 전방을 촬영하고, 후방 카메라(82)로 차량의 측면 및 후방을 촬영하며, 상기 전방/후방 카메라(81)(82)가 촬영한 차량의 주행 전방 및 측방의 영상을 디지털 신호 처리부(83)가 디지털 신호로 처리한 후 인터페이스부(30)를 통해 중앙처리장치(10)에 입력시킨다.
영상 표시수단(90)은, 상기 중앙처리장치(10)가 상기 지도 저장장치(40)에서 독출한 지도 데이터 및 차량의 현재 위치를 그래픽 처리부(91)가 그래픽 처리하고, 그래픽 처리한 지도 데이터 및 차량의 현재 위치를 DRAM(92)에 저장하고, 이를 표시부(93)로 출력하여 화면에 표시 및 확인할 수 있도록 한다.
그리고 고주파 수신기(100)는 다른 차량이 전송한 데이터 및 교통 정보를 수신하여 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키고, 고주파 송신기(110)는 다른 차량으로 전송할 데이터 및 교통정보를 고주파 신호로 송신하여 전송한다.
명령 입력부(120)는, 마이크로폰(121)을 통해 사용자가 말한 목적지의 음성신호를 입력하고, 입력한 음성신호를 음성 인식장치(122)가 인식한 후 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시키며, 키 입력장치(123)는 사용자의 조작에 따른 목적지의 키 신호를 상기 인터페이스부(30)를 통해 상기 중앙처리장치(10)에 입력시킨다.
음성 출력수단(130)은 상기 중앙처리장치(10)의 제어에 따른 소정의 음성신호 즉, 목적지의 안내 등에 관련된 음성신호를 음성 출력장치(131)가 스피커(132)로 출력하여 청취할 수 있게 한다.
차량 구동수단(140)은, 상기 중앙 처리 장치(10)에서 인터페이스부(30) 및 차량 컨트롤 인터페이스부(141)를 통해 입력되는 신호에 따라 차량의 주행을 제어하는 것으로서, 구동장치(142a)의 구동에 따라 트로틀 장치(142)가 구동되고 트로틀 장치(142)의 구동을 트로틀 센서(142b)가 검출하여 차량 컨트롤 인터페이스부(141) 및 인터페이스부(30)를 통해 중앙처리장치(10)로 입력시킨다.
또한, 구동장치(143a)의 구동에 따라 브레이크 장치(143)가 구동되고 브레이크 장치(143)의 구동을 브레이크 센서(143b)가 검출하여 차량 컨트롤 인터페이스부(141) 및 인터페이스부(30)를 통해 중앙처리장치(10)로 입력시킨다.
또한 구동장치(144a)의 구동에 따라 스티어링 장치(144)가 구동되고 스티어링 장치(144)의 구동을 스티어링 센서(144b)가 검출하여 차량 컨트롤 인터페이스부(141) 및 인터페이스부(30)를 통해 중앙처리장치(10)로 입력시킨다.
또한, 구동장치(145a)의 구동에 따라 트랜스미션 장치(145)가 구동되고 트랜스미션 장치(145)의 구동을 트랜스미션 센서(145b)가 검출하여 차량 컨트롤 인터페이스부(141) 및 인터페이스부(30)를 통해 중앙처리장치(10)로 입력시킨다.
도 2는 상기한 운행 제어장치에 적용되는 본 발명의 차량 운행방법을 보인 신호 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이 중앙처리장치(10)는 단계(S10)에서 차량의 현재 위치를 계산한다.
차량의 현재 위치계산은, 도 3에 도시된 바와 같이 단계(S20)에서 GPS 수신기(50)를 통해 GPS 데이터를 수신하여 수신한 GPS 데이터로 차량의 현재 위치를 계산하고, 단계(S21)에서 계산한 차량의 현재 위치에 대한 지도 정보를 지도 저장장치(40)에서 인터페이스부(30)를 통해 읽은 후 영상 표시수단(90)으로 출력하여 그래픽 처리부(91)가 이를 그래픽 처리하고, DRAM(92)에 저장 및 표시부(93)의 화면에 지도를 표시하게 한 후 복귀한다.
다음 단계(S22)에서는 차속 센서(60) 및 자이로스코프 센서(70)의 검출신호로 차량의 이동각 및 이동 거리를 계산하고, 단계(S23)에서 수신한 GPS 데이터에 따른 GPS 좌표와 상기 단계(S22)에서의 차량의 이동 위치 추적에 의한 지도를 매칭시켜 표시부(93)의 화면에 표시한다.
도 4는 상기 도 2의 현재위치 계산 루틴의 다른 실시 예를 보인 신호 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이 중앙처리장치(10)는, 단계(S30)에서 GPS 수신기(50)를 통해 GPS 데이터를 수신하여 차량의 현재 위치에 대한 좌표를 계산하고, 단계(S31)에서 계산한 차량의 현재 위치에 대한 좌표로 차량의 현재 위치를 보정하며, 단계(S32)에서 보정한 차량의 현재 위치에 대한 지도 정보를 지도 저장장치(40)에서 읽은 후 영상 표시수단(90)으로 출력하여 그래픽 처리부(91)가 이를 그래픽 처리하고, DRAM(92)에 저장 및 표시부(93)의 화면에 지도와 함께 차량의 현재 위치를 표시하게 한 후 복귀한다.
이와 같이 하여 차량의 현재 위치가 계산 및 표시부(93)의 화면에 표시되면, 중앙처리장치(10)는 단계(S11)에서 차량이 자동 운행할 목적지를 설정한다.
차량이 자동 운행할 목적지의 설정은 도 5에 도시된 바와 같이, 단계(S40)에서 명령 입력부(120)의 마이크로폰(121)을 통해 목적지에 대한 음성신호가 입력되는 지를 판단하고, 단계(S41)에서 키 입력장치(123)를 통해 소정의 키신호가 입력되는지를 판단한다.
판단 결과 상기 단계(S40)에서 목적지의 음성신호가 입력될 경우에 단계(S42)에서 음성 인식장치(122)가 음성신호를 인식하게 함과 아울러 인식한 음성신호에 따른 목적지의 코드를 생성한 후 생성한 입력 코드에 따른 메뉴를 처리한다.
그리고 상기 판단 결과 상기 단계(S41)에서 키신호가 입력될 경우에 그 입력된 키신호의 코드에 따른 메뉴를 처리한다.
다음 단계(S44)에서는 차량이 주행할 목적지의 설정이 완료되었는지를 판단하고, 목적지의 설정이 완료되지 않았을 경우에 단계(S40)으로 복귀하여 음성신호의 입력 및 키 신호를 입력하는 동작부터 반복 수행하며, 목적지의 설정이 완료되었을 경우에 복귀한다.
이와 같이 하여 차량의 현재 위치 및 목적지가 결정되면, 중앙처리장치(10)는, 단계(S12)에서 차량이 주행할 경로를 탐색하여 이를 음성신호로 안내 즉, 목적지까지의 주행 경로에 대한 안내 음성신호를 음성 출력수단(130)의 음성 출력장치(131)를 통해 스피커(132)로 출력하여 안내한다.
다음 단계(S13)에서는 촬영 수단(80)의 전방 카메라(81) 및 후방 카메라(82)가 촬영한 영상 신호를 디지털 신호 처리부(83)를 통해 입력 받은 후, 입력되는 차량의 주행 전방 및 측방(후방 포함)의 화상신호를 이미지 처리하며, 이미지 처리한 화상 신호중 전방 화상신호로 전방의 물체를 확인한다.
다음 단계(S14)에서는 고주파 송신기(110)를 통해 차량이 현재 주행하고 있는 도로의 교통 상황과 전방 주행차량의 속도 데이터를 요구한 후 교통 정보를 고주파 수신기(100)를 통해 수신하고, 단계(S15)에서 수신된 교통정보로 전방의 도로의 교통이 정체되어 있는 지를 판단하며, 단계(S16)에서 차량이 계산된 경로를 이탈하였는지를 판단한다.
상기 단계(S15)에서 전방의 도로의 교통이 정체되어 있거나 또는 상기 단계(S16)에서 차량이 계산된 경로를 이탈하였을 경우에 중앙처리장치(10)는, 단계(S17)에서 차량의 주행경로를 재 탐색하여 새 경로로 안내한 후 단계(S18)에서 전방의 도로 상황에 따라 차량을 주행시키고, 상기 단계(S15)에서 차량이 주행하는 전방 도로의 교통이 정체되어 있지 않거나 또는 상기 단계(S16)에서 차량이 계산된 경로를 이탈하지 않았을 경우에 중앙처리장치(10)는 단계(S18)에서 차량이 주행하는 전방의 도로 상황에 따라 차량을 주행시킨다.
상기 전방의 도로 상황에 따른 주행은, 도 6에 도시된 바와 같이 단계(S50)에서 차량의 주행 전방에 다른 차량이 있는지를 판단하고, 전방에 차량이 있을 경우에 단계(S51)에서 고주파 수신기(100) 및 고주파 송신기(110)를 통해 전방의 차량과 통신을 수행하며, 단계(S52)에서 자기 차량과 전방의 차량과의 상대 속도를 계산하여 단계(S53)에서 차량의 주행을 컨트롤한다.
상기 차량 컨트롤은 도 7에 도시된 바와 같이, 단계(S60)에서 전방의 물체즉, 전방의 차량과의 거리와 차속대비 안전거리를 비교하여 전방의 차량과의 거리가 차속대비 안전거리보다 작을 경우에 단계(S61)에서 브레이크 장치(143)를 구동시켜 차량의 주행속도를 감속시키고, 단계(S62)에서 브레이크 센서(143b)의 값으로 브레이크 장치(143)의 구동을 확인한다.
그리고 상기 단계(S60)에서 전방의 차량과의 거리가 차속대비 안전거리보다 클 경우에는 단계(S63)에서 트로틀 장치(142)를 구동시켜 차량의 주행속도를 증가시키고, 단계(S64)에서 트로틀 센서(142b)의 값으로 트로틀 장치(142)의 구동을 확인한다.
다음 단계(S65)에서는 차속대비 트랜스미션의 기어 위치가 적합한지를 판단하여 적합하지 않을 경우에 단계(S66)에서 트랜스미션 장치(145)를 구동시켜 트랜스미션의 기어 위치를 차량의 주행 속도에 적합하게 조절하고, 단계(S67)에서 트랜스미션 센서(145b)의 신호로 트랜스미션 장치(145)의 구동을 확인한다.
다음 단계(S68)에서는 차량의 진행방향의 도로가 선형인지를 판단하고, 판단결과 선형이 아닐 경우에 단계(S69)에서 스티어링 장치(144)의 구동장치(144a)를 구동시켜 차량이 전방 도로를 따라 주행할 수 있도록 하며, 단계(S70)에서 스티어링 센서(144b)의 신호로 스티어링 장치(144)의 구동 상태를 확인한다.
다음 단계(S71)에서 전방 차량의 속도가 현재 차량의 차속의 0.5배 이하인지를 확인하여, 전방 차량의 속도가 차속의 0.5배 이상일 경우에는 전방 차량과의 거리와 차속대비 안전 거리를 다시 비교하여 전방의 차량과의 거리와 차속대비 안전 거리가 동일하지 않을 경우에는 상기 단계(S61)부터 반복 수행한다.
또한, 전방 차량의 속도가 현재 차량의 차속의 0.5배 이하일 경우에는 단계(S72)에서 후방 카메라(82)로 촬상한 영상 신호로 분석하여 주행 차량의 측방에 물체(차량)가 존재하는가를 확인하여, 측면에 차량이 존재할 경우에는 전방 물체와의 거리와 차속 대비 안전 거리를 비교하는 단계(S60)로 리턴한다.
그리고 현재 주행 차량의 측면에 차량이 없을 경우에는, 단계(S73)에서 변경하고자 하는 차로의 차량 존재 여부를 측방 카메라(82)의 촬상 영상 신호를 보고 확인한다.
확인 결과 변경하고자 하는 차로에 차량이 존재할 경우에는 상기 전방 물체와의 거리와 차속대비 안전거리를 비교하는 단계(S60)로 리턴하고, 변경하고자 하는 차로에 차량이 없을 경우에는 단계(S74)에서 스티어링 장치를 구동시키고, 단계(S75)에서 스티어링 센서값으로 구동을 확인한 후 차로를 변경한다.
이와 같이 하여 차량 컨트롤 루틴의 수행이 완료되면, 중앙처리장치(10)는 도 6의 주행 루틴으로 복귀하여 단계(S54)에서 교통신호의 데이터를 수신하고, 단계(S55)에서 수신한 교통 신호의 데이터에 따라 차량의 주행을 제어한 후 메인 루틴으로 복귀한다.
이와 같이 주행 루틴의 수행이 완료되면, 중앙처리장치(10)는 단계(S19)에서 차량이 설정된 목적지에 도달하였는지를 판단하고, 판단 결과 목적지에 도달하지 않았을 경우에 단계(S10)로 복귀한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 시간에 따른 이미지 변화량을 계산하여 상대속도 및 장애물의 유무를 검출함으로써 하나의 카메라(전방 카메라)로 차량의 주행로 전방을 촬영하면서 운행시킬 수 있고, 차량 항법장치를 이용하여 차량의 현재 위치 및 목적지까지의 경로를 구하며, 교통 상황 및 전방 주행 차량의 상태를 무선 통신으로 취득한 후 차량의 비정체 지역으로 경로를 재 탐색하여 안내하거나 전방 차량의 갑작스런 움직임에 대응할 수 있도록 하여 차량의 주행 안전성과 교통 흐름을 가능하게 하는 등의 효과가 있다.
또한, 전방 차량의 속도가 상대적으로 낮을 경우 후방 카메라를 이용하여 현재 차량의 주변 상황을 촬영하면서, 자동적으로 안전하게 차로를 변경할 수 있는 효과도 있다.

Claims (14)

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    자동으로 차량을 운행하는 방법에 있어서, 차량의 현재 위치를 계산하는 제1과정; 차량이 도착할 목적지를 설정하는 제2과정; 상기 제1과정에서 계산한 차량의 현재 위치부터 상기 제2과정에서 설정한 차량의 목적지까지의 경로를 탐색하여 안내하는 제3과정; 상기 제3과정에서 탐색한 경로를 따라 차량을 주행시키면서 차량의 주행 전방 및 측방의 화상을 처리하고 교통 정보를 수신하여 교통 정체 또는 차량의 주행 경로 이탈을 검출하는 제4과정; 상기 제4과정에서 교통 정체이고 경로가 이탈될 경우에 상기 제2과정에서 설정한 목적지까지의 새 경로를 다시 탐색하고 안내하는 제5과정; 상기 제4과정에서 교통 정체가 아니고 경로 이탈이 아니거나 상기 제5과정에서 설정한 목적지까지의 새 경로를 다시 탐색하였을 경우에 그 경로의 전방 도로 상황에 따라 차량을 주행시키는 제6과정을 포함하여 이루어진 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법에 있어서,
    상기 제6과정의 차량 주행은 차량의 주행 전방에 다른 차량이 있을 경우에 그 전방 차량과 통신하는 단계;
    상기 단계에서 통신한 데이터에 따라 차량 주행의 상대 속도를 계산하고 차량의 주행을 제어하는 단계;
    상기 단계에서 차량의 주행을 제어하면서 교통 신호를 수신하고 수신한 교통신호에 따라 차량을 주행시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 차량의 주행 제어는;
    전방 차량과의 거리 및 차속 대비 안전거리를 비교하여 비교 결과에 따라 브레이크 장치 및 트로틀 장치를 선택적으로 구동시키면서 전방 차량과의 거리와 차속 대비 안전거리가 동일하게 되도록 제어하는 단계;
    차량의 주행 속도에 따른 트랜스미션의 변속기어 위치를 판단하여 차량의 주행 속도에 따른 변속기어 위치에 위치시키는 단계;
    차량의 진행 방향에 따른 전방 도로의 상태를 판단하고 판단한 전방 도로의 상황에 따라 스티어링 장치의 회전을 제어하는 단계;
    전방 차량의 속도와 현재 주행 차량의 속도를 비교하여, 전방 차량의 속도가 현재 차량의 속도보다 낮을 경우, 측방의 차량 존재 여부를 확인하는 단계;
    상기 확인 결과 측방에 차량이 존재하지 않을 경우 스티어링 장치를 구동시켜 차로를 변경하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 차로 변경은, 전방 차량의 속도가 현재 주행 차량의 속도 보다 0.5배 이하일 경우이고 측방에 차량이 존재하지 않는 경우에 한하여 차로를 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행방법.
  9. 목적지까지 차량의 자동 운행을 제어하는 중앙처리장치;
    상기 중앙처리장치에 연결되어 중앙처리장치의 동작 프로그램 및 작업 데이터를 저장하고 출력하는 메모리 수단;
    상기 중앙처리장치와의 데이터를 인터페이스하는 인터페이스부;
    지도 데이터를 미리 저장하고 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치에 입력시키는 지도 저장장치;
    GPS 위성이 송신하는 GPS 위성의 좌표 데이터 및 시각 데이터를 수신하여 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치로 입력시키는 GPS 수신기;
    차량의 주행 속도를 검출하는 차속 센서;
    차량의 진행 방향을 검출하는 자이로스코프 센서;
    차량의 주행 전방을 촬영하여 촬영한 영상을 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치에 입력시키는 촬영 수단;
    상기 지도 저장장치에서 독출된 지도 데이터 및 차량의 현재 위치를 표시하는 영상 표시수단;
    다른 차량이 전송한 데이터 및 교통 정보를 수신하여 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치에 입력시키는 고주파 수신기;
    다른 차량으로 전송할 데이터 및 교통정보를 송신하는 고주파 송신기;
    사용자의 동작 명령을 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙 처리 장치에 입력시키는 명령 입력부;
    상기 중앙처리장치의 제어에 따른 소정의 음성신호를 출력하는 음성 출력수단;
    상기 중앙처리장치의 제어에 따라 차량의 운행을 제어하는 차량 구동수단으로 구성됨을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 메모리 수단은;
    상기 중앙처리장치의 작업 데이터를 저장 및 출력하는 DRAM; 및
    상기 중앙처리장치의 동작 프로그램을 미리 저장 및 출력하고 동작 프로그램의 버전 업자의 정보 및 설정 데이터를 저장하고 전원이 온될 경우에 상기 저장한 사용자의 정보 및 설정 데이터를 출력하는 SRAM으로 구성됨을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 촬영수단은;
    차량의 주행 전방을 촬영하는 전방 카메라;
    상기 차량의 측방을 촬영하는 후방 카메라;
    상기 전방/후방 카메라가 촬영한 차량의 주행 전방 및 측방의 영상을 디지털 신호로 처리한 후 상기 인터페이스부를 통해 상기 중앙처리장치에 입력시키는 디지털 신호 처리부로 구성됨을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 영상 표시수단은;
    상기 지도 저장장치에서 독출된 지도 데이터 및 차량의 현재 위치를 그래픽처리하는 그래픽 처리부;
    상기 그래픽 처리부가 처리한 영상을 저장 및 출력하는 DRAM; 및
    상기 그래픽 처리부가 처리한 지도 데이터 및 차량의 현재 위치의 영상을 표시하는 표시부로 구성됨을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 명령 입력부는;
    음성신호 또는 키 신호로 목적지를 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 차량 구동수단은;
    상기 중앙처리장치의 제어에 따라 차량의 트로틀 장치, 브레이크 장치, 스티어링 장치 및 트랜스미션 장치의 동작을 제어하고 센서로 이들의 동작 상태를 검출하여 상기 중앙처리장치에 입력시키는 것을 특징으로 하는 차량 항법장치를 이용한 차량의 자동 운행장치.
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