KR101254228B1 - 운전자 편의 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 도중에 적색 신호등의 정보가 수신되면 선행차량을 추종하지 않고 차량의 주행을 정지시키도록 한 운전자 편의 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 차량에 장착되어, 선행차량에 레이더신호를 방사하고 그 선행차량으로부터 반사된 레이더신호를 수신하는 레이더모듈; 신호등 송신장치로부터 브로드캐스팅된 신호등의 정보를 수신하는 통신모듈; 및 상기 레이더모듈에 의해 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 중에 상기 통신모듈에 의해 수신된 신호등의 정보를 분석하여 상기 차량의 주행 또는 정지를 결정하는 전자제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 편의 시스템을 제공한다.

선행차량, 신호등, 브로드캐스팅, ACC, TJA, 거리, 편의, 주행, 정지, 적색

Description

운전자 편의 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM FOR MAKING A DRIVER OPERATE A CAR EASILY AND CONTROLLING METHODL OF THE SAME}

본 발명은 운전자 편의 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 도중에 신호등 송신장치로부터 브로드캐스팅된 적색 신호등의 정보를 수신하면 차량의 주행을 정지시키도록 한 운전자 편의 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

운전자 편의 시스템, 예컨대 적응 순항 제어(ACC: Adaptive Cruise Control, 이하 'ACC'라 한다) 시스템은 차량 전방에 장착된 레이더에서 검출되는 선행차량의 위치 및 거리를 통하여 차량의 쓰로틀밸브, 브레이크 및 변속기를 자동 제어하여 적절한 가감속을 수행함으로써, 선행차량과 적정거리를 유지하도록 하는 시스템이다.

이러한 ACC 시스템은 지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transportation System) 분야의 중요한 차량 제어기술로 현재 실용화 단계에 있다. 이 ACC 시스템은 정속 제어 시스템(Cruise Control System)의 기능을 확대한 것으로 생각될 수 있는데, 정속 제어 시스템과 같이 핸들조작은 운전자에게 맡기나 페달로 제어되는 엔진의 쓰로틀밸브 및 브레이크를 전자제어유닛의 명령에 따라 액츄에이터에 의해 자동으로 조작함으로써, 운전자의 편의성(운전자는 핸들 조작만 함)과 안정성(운전자 부주의에 의한 사고 예방) 및 도로 이용의 효율성(도심에서의 차량 간격 좁힘)을 준다.

전술된 ACC 시스템은 차량간 거리/속도 측정 센서를 채용하여 고속도로와 같이 고속주행이 되는 상황에서 선행차량과 차간간격이 예컨대 100미터 내외로 벌어지도록 유지하면서 주행이 이루어지도록 제어한다.

그리고, 도심에서와 같이 차량 주행속도가 느린 경우, 선행차량과의 차간간격을 좁게 유지하도록 하는 트래픽 잼 어시스트(TJA: Traffic Jam Assist, 이하 'TJA'라 한다) 시스템이 사용되며, 교통이 정체됐을때 자동으로 가감속되도록 하여 운전자의 피로를 줄여줄 수 있다. TJA 시스템은 도심구간이나 정체구간 주행시 선행차량과 적정거리, 예컨대 50미터 내외를 유지하면서 주행이 이루어지도록 제어한다.

그러나, 이와 같은 ACC 시스템과 TJA 시스템은 시내 주행의 경우 신호등이 적색으로 바뀌는데도 선행차량을 추종한다면 큰 사고의 위험이 발생될 수 있다. 특히, ACC 시스템과 TJA 시스템은 레이더 성능의 한계로 인하여 시내 주행시의 적용에 한계가 있으며, 레이더 성능을 높인다 하더라도 신호등의 정보는 레이더 자체로 감지가 불가능하다.

따라서, 시내 주행에서 신호등의 정보를 감지하지 못하고 신호등이 녹색 또는 황색에서 적색으로 바뀌는 순간에 선행차량이 정지하지 않고 신호등을 통과하면 선행차량, 그리고 선행차량을 추종하는 차량은 큰 사고로 이어질 수 있다. 또한, 신호등의 정보를 비젼(vision) 기술을 이용하여 감지하더라도 날씨 등 주위 환경에 크게 영향을 받기 때문에 안정적인 구현이 불가능하다.

본 발명의 목적은, 선행차량과 적정거리를 유지하면서 적색 신호등의 정보가 수신되면 선행차량을 추종하지 않고 차량의 주행을 정지시킴으로써 적색 신호등시에 선행차량을 추종하여 발생된 사고를 막을 수 있도록 한 운전자 편의 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 운전자 편의 시스템은 차량에 장착되어, 선행차량에 레이더신호를 방사하고 그 선행차량으로부터 반사된 레이더신호를 수신하는 레이더모듈; 신호등 송신장치로부터 브로드캐스팅된 신호등의 정보를 수신하는 통신모듈; 및 상기 레이더모듈에 의해 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 중에 상기 통신모듈에 의해 수신된 신호등의 정보를 분석하여 상기 차량의 주행 또는 정지를 결정하는 전자제어유닛을 포함한다.

상기 신호등 송신장치로부터 브로드캐스팅되는 신호등의 정보는 상기 신호등이 표시하는 색깔을 나타내는 정보와 상기 적색 신호등으로의 점등예고시간을 포함하고, 상기 신호등과 상기 차량과의 거리는 GPS수신기로부터 수신된 좌표정보에 의거하여 계산되며, 상기 전자제어유닛은, 상기 점등예고시간을 기초로 상기 차량의 주행거리를 계산하여 계산된 주행거리가 상기 신호등과 상기 차량과의 거리보다 큰지 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 주행 또는 정지되도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 전자제어유닛은, 상기 레이더모듈에 의해 수신된 신호를 기초로 상기 선행차량과의 주행정보를 추출하여 상기 선행차량과의 차간거리를 유지하면서 주행이 이루어지되, 상기 수신된 신호등의 정보에 대한 차량 제어를 우선적으로 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 운전자 편의 시스템의 제어방법은 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행이 이루어지도록 제어하는 운전자 편의 시스템의 제어방법으로, 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 중에 신호등에 관한 정보를 브로드캐스팅하는 신호등 송신장치로부터 신호등의 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 신호등의 정보를 분석하여 상기 차량의 주행 또는 정지를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 결정하는 단계는, 상기 수신된 신호등의 정보가 적색 신호등의 정보인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 수신된 신호등의 정보가 적색 신호등의 정보가 아닌 경우, 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 상기 차량의 주행을 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 신호등 송신장치로부터 브로드캐스팅되는 신호등의 정보는 상기 신호등이 표시하는 색깔을 나타내는 정보와 상기 적색 신호등으로의 점등예고시간을 포함하고, 상기 수신하는 단계 이후에, 본 발명에 따른 운전자 편의 시스템의 제어방법은 상기 점등예고시간을 기초로 상기 차량과 상기 신호등 사이의 주행거리를 계산하는 단계; 상기 계산된 주행거리가 상기 신호등과의 거리보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 계산된 주행거리가 상기 선호등과의 거리보다 큰 경우 상기 차량 의 주행이 이루어지도록 하고, 상기 계산된 주행거리가 상기 신호등과의 거리보다 작은 경우 상기 차량의 주행이 정지되도록 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르면 선행차량과 적정거리를 유지하면서 차량 주행중에 적색 신호등의 정보가 수신되면 선행차량을 추종하지 않고 차량의 주행을 정지시킴으로써 적색 신호등이 점등되었을때 종래 선행차량을 추종하여 발생된 사고를 막을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 신호등의 점등예고시간을 근거로 계산된 주행거리가 신호등과의 실제거리보다 큰지 여부에 따라 차량의 정지 또는 주행을 결정함으로써, 보다 안정적으로 선행차량과 적정거리를 유지하면서 차량 제어를 수행할 수 있는 효과도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 편의 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 운전자 편의 시스템의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운전자 편의 시스템(30)은 예컨대 ACC(Adaptive Cruise Control)시스템, 또는 TJA(Traffic Jam Assist)시스템으로, 선행차량(20)과 적정거리를 유지하면서 자차량이 주행중에 있되, 신호등 송신 장치(10)로부터 브로드캐스팅(broadcasting)된 신호등의 정보를 분석하여 차량의 주행 또는 정지를 결정한다.

여기에서, ACC 시스템은 고속 주행시에 선행차량의 위치 및 거리를 검출하여 검출된 선행차량의 위치 및 거리를 통하여 쓰로틀밸브, 브레이크 및 변속기를 자동으로 제어하여 적절한 가감속을 수행하고, TJA 시스템은 도심구간이나 정체구간 주행시 선행차량의 위치 및 거리를 검출하여 검출된 선행차량의 위치 및 거리를 통하여 쓰로틀밸브, 브레이크 및 변속기를 자동으로 제어하여 적절한 가감속을 수행한다.

이와 같은 운전자 편의 시스템(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 레이더모듈(31), 통신모듈(32), 그리고 전자제어유닛(34) 등을 포함하여 구성된다.

레이더모듈(31)은 차량의 전방에 설치된다. 이러한 레이더모듈(31)은 선행차량(20)에 레이더신호를 방사하고, 그 선행차량(20)으로부터 반사되어 돌아온 레이더신호를 수신한다.

통신모듈(32)은 신호등 송신장치(10)로부터 브로드캐스팅된 신호등의 정보를 수신한다. 여기에서, 신호등의 정보는 신호등의 색깔, 예컨대 적색, 녹색, 황색을 나타내는 정보와 점등예고시간 등을 포함한다.

본 실시예에서 통신모듈(32)이 신호등의 정보를 수신하는 것으로 설명하고 있으나, 선행차량 뿐만 아니라 후행차량에 자차량의 상태정보를 송신할 수도 있다.

전자제어유닛(34)은 레이더모듈(31)에 의해 수신된 레이더신호를 분석하여 선행차량과의 거리, 속도 및 각도를 추출하여 선행차량의 주행정보를 추출한다. 나 아가, 전자제어유닛(34)은 주변차량의 위치정보를 추출할 수 있다.

또한, 전자제어유닛(34)은 추출된 선행차량의 주행정보에 따라 선행차량이 직진주행중인지 여부를 판단하며, 그 선행차량과 적정거리를 유지하면서 차량의 주행을 제어한다.

이때, 전자제어유닛(34)은 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 중에 통신모듈(32)에 의해 신호등 송신장치(10)로부터 적색 신호등의 정보가 수신되면, 우선적으로 차량의 주행을 정지시키도록 제어한다. 이에 따라, 종래 교차로에서 적색 신호등임에도 선행차량을 추종하여 발생된 차량사고를 막을 수 있다.

또한, 전자제어유닛(34)은 신호등 송신장치(10)로부터 수신된 신호등의 정보에 녹색신호등 또는 황색신호등에서 적색신호등으로 바뀌는 점등예고시간이 포함되어 있으면 점등예고시간을 기초로 차량의 주행거리를 계산한다. 여기에서, 차량의 주행거리는 신호등 송신장치(10)로부터 신호등의 정보를 수신한 지점부터 신호등이 위치한 지점까지의 주행거리를 의미한다.

또한, 전자제어유닛(34)은 GPS 수신기(33)로부터 신호등의 위치와 차량의 위치에 해당하는 좌표정보를 수신하고 수신된 좌표정보들을 이용하여 차량과 신호등간의 실제거리를 계산한다.

본 실시예에서는 자차량과 신호등 사이의 실제거리를 GPS수신기(33)를 통하여 자차량의 위치와 신호등의 위치에 해당하는 좌표정보에 따라 계산하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아닌바 신호등 송신장치(10)로부터 브로드캐스팅되는 신호의 범위를 엄격하게 제안할 수 있다면 자차량 이 신호등의 정보를 감지되었을때부터 실제거리를 추정할 수도 있다.

한편, 전자제어유닛(34)은 이와 같이 계산된 차량의 주행거리와 실제거리를 이용하여 점등예고시간에 신호등을 통과할 수 있는지 여부를 판단하여 차량의 주행 또는 정지를 결정한다. 즉, 전자제어유닛(34)은 점등예고시간을 기초로 계산된 주행거리가 실제거리보다 큰지 여부를 판단하고, 주행거리가 실제거리보다 큰 경우 선행차량과 적정거리를 유지하면서 차량의 주행이 이루어지도록 제어하여 신호등이 있는 교차로를 통과할 수 있도록 한다. 반면, 전자제어유닛(34)은 주행거리가 실제거리보다 작은 경우, 선행차량을 추종하지 않고 차량의 주행을 정지시키도록 제어한다.

이와 같은 구성을 갖는 운전자 편의 시스템의 제어방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전자제어유닛(34)은 차량의 전방에 설치된 레이더모듈(31)에 의해 선행차량에 레이더신호를 방사하도록 한다(S101).

다음, 전자제어유닛(34)은 레이더모듈(31)에 의해 선행차량으로부터 반사되어 돌어온 레이더신호를 수신한다(S103).

다음, 전자제어유닛(34)은 선행차량에 방사된 레이더신호와 선행차량으로부터 반사되어 돌아온 레이더신호를 이용하여 선행차량과의 거리, 각도 및 속도를 추출하여 선행차량의 주행정보를 추출한다(S105).

다음, 전자제어유닛(34)은 선행차량의 주행정보에 의거하여 선행차량이 직진중인지 여부를 판단한다(S107).

상기 S107 단계의 판단결과, 선행차량이 직진중이 아닌 경우 전자제어유닛(34)은 선행차량과 적정거리를 유지한 채 차량의 주행이 정지되도록 제어한다(S111).

상기 S107 단계의 판단결과, 선행차량이 직진중인 경우 전자제어유닛(34)은 신호등 송신장치(10)로부터 수신된 신호등의 정보를 분석한다(S109).

다음, 전자제어유닛(34)은 분석된 신호등의 정보가 적색 신호등의 정보인지 여부를 판단한다(S111).

상기 S111 단계의 판단결과, 분석된 신호등의 정보가 적색 신호등의 정보이면, 전자제어유닛(34)은 선행차량을 추종하지 않고 차량의 주행을 정지시키도록 한다(S113). 전자제어유닛(34)은 쓰로틀밸브, 브레이크 및 변속기에 인가될 정지신호를 발생하여 차량의 주행이 정지되도록 한다.

신호등 송신장치(10)로부터 신호등의 정보가 수신되는 경우, 특히 적색 신호등의 정보가 수신되는 경우 우선적으로 차량의 주행을 정지시키도록 제어한다. 즉, 상술한 S101 단계 내지 S107 단계를 수행하는 도중에 신호등의 정보가 수신되면 신호등의 정보가 적색신호등의 정보인지를 판단하여 적색 신호등의 정보인 경우에 차량의 주행을 정지시키도록 한다.

상기 S111 단계의 판단결과, 분석된 신호등의 정보가 적색 신호등의 정보가 아닌 경우 전자제어유닛(34)은 신호등의 정보에 녹색 또는 황색 신호등의 정보와 적색 신호등으로 바뀔 점등예고시간 점등예고시간이 포함되었는지 여부를 판단한다(S112).

상기 S112 단계의 판단결과, 신호등의 정보에 점등예고시간이 포함되어 있지 않은 경우 전자제어유닛(34)은 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하되, 상술한 S101 단계로 프로세스를 이동하여 선행차량에 레이더신호를 방사한다.

상기 S112 단계의 판단결과, 신호등의 정보에 점등예고시간이 포함된 경우 전자제어유닛(34)은 점등예고시간을 기초로 계산된 차량의 주행거리와 실제거리를 계산한다(S114). 실제거리는 신호등의 지점과 신호등 송신장치(10)로부터 브로드캐스팅된 신호등의 정보를 수신한 지점을 이용하여 계산된다.

다음, 전자제어유닛은 계산된 주행거리와 실제거리를 비교하여 주행거리가 실제거리보다 큰지 여부를 판단한다(S116).

상기 S116 단계의 판단결과, 주행거리가 실제거리보다 큰 경우 전자제어유닛(34)은 자차량의 주행속도로 교차로를 통과할 수 있는 것으로 판단하여 선행차량과 적정거리를 유지하면서 차량의 주행이 이루어지도록 제어한다(S118).

상기 S116 단계의 판단결과, 주행거리가 실제거리보다 작은 경우 전자제어유닛(34)은 자차량의 주행속도로 교차로를 통과할 수 없는 것으로 판단하여 상술한 S113 단계로 프로세스를 이동하여 선행차량을 추종하지 않고 적색 신호등의 정보가 수신될 때 차량의 주행이 정지되도록 한다.

이렇게 함으로써, 시내 주행시에 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하더라도 교차로 신호등이 적색 신호등인 경우에 선행차량을 추종하지 않고 차량을 정지시켜, 차량을 보다 안정적으로 제어할 수 있다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들 에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 편의 시스템을 설명하기 위한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 운전자 편의 시스템의 블록도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 편의 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 신호등 송신장치 20 : 선행차량

30 : 운전자 편의 시스템 31 : 레이더모듈

32 : 통신모듈 33 : GPS 수신기

34 : 전자제어유닛

Claims (6)

1. 차량에 장착되어, 선행차량에 레이더신호를 방사하고 그 선행차량으로부터 반사된 레이더신호를 수신하는 레이더모듈;

   교차로에 있는 신호등의 정보를 브로드캐스팅하는 신호등 송신장치;

   상기 신호등 송신장치로부터 브로드캐스팅된 신호등의 정보를 수신하는 통신모듈; 및

   상기 레이더모듈에 의해 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 중에 상기 통신모듈에 의해 수신된 신호등의 정보를 분석하여 상기 차량의 주행 또는 정지를 결정하는 전자제어유닛을 포함하되,

   상기 전자제어유닛은

   상기 신호등 송신장치로부터 수신된 상기 신호등의 정보에 녹색신호등 또는 황색신호등에서 적색신호등으로 바뀌는 점등예고시간이 포함되어 있으면 상기 점등예고시간을 근거로 하여 상기 신호등 송신장치로부터 상기 신호등의 정보를 수신한 지점부터 상기 신호등이 위치한 지점까지의 주행거리를 계산하고, GPS 수신기로부터 수신된 상기 신호등의 위치와 상기 차량의 위치에 해당하는 좌표정보를 통해 차량과 신호등간의 실제거리를 계산하여 상기 주행거리가 상기 실제 거리보다 큰지 여부를 판단하고, 판단결과 상기 주행거리가 상기 실제거리보다 큰 경우 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 차량의 주행이 이루어지도록 제어하여 상기 신호등이 있는 교차로를 통과할 수 있도록 하고, 상기 주행거리가 상기 실제 거리보다 작은 경우 상기 선행차량을 추종하지 않고 차량의 주행을 정지시키도록 하는 것을 특징으로 하는 운전자 편의 시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 전자제어유닛은, 상기 레이더모듈에 의해 수신된 신호를 기초로 상기 선행차량과의 주행정보를 추출하여 상기 선행차량과의 차간거리를 유지하면서 주행이 이루어지되,

   상기 수신된 신호등의 정보에 대한 차량 제어를 우선적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 운전자 편의 시스템.
4. 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행이 이루어지도록 제어하는 운전자 편의 시스템의 제어방법으로,

   상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 주행하는 중에 교차로에 있는 신호등의 정보를 브로드캐스팅하는 신호등 송신장치로부터 신호등의 정보를 수신하는 단계; 및

   상기 수신된 신호등의 정보를 분석하여 상기 차량의 주행 또는 정지를 결정하는 단계를 포함하되,

   상기 결정하는 단계는

   상기 수신하는 단계에 의해 수신된 상기 신호등의 정보에 녹색신호등 또는 황색신호등에서 적색신호등으로 바뀌는 점등예고시간이 포함되어 있으면 상기 점등예고시간을 근거로 하여 상기 신호등 송신장치로부터 상기 신호등의 정보를 수신한 지점부터 상기 신호등이 위치한 지점까지의 주행거리를 계산하는 단계;

   GPS 수신기로부터 상기 신호등의 위치와 상기 차량의 위치에 해당하는 좌표정보를 수신하여 차량과 신호등간의 실제거리를 계산하는 단계;

   상기 계산하는 단계에 의해 계산된 상기 주행거리가 상기 실제 거리보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 및

   상기 판단하는 단계의 판단결과, 상기 주행거리가 상기 실제거리보다 큰 경우 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 차량의 주행이 이루어지도록 제어하여 상기 신호등이 있는 교차로를 통과할 수 있도록 하고, 상기 주행거리가 실제 거리보다 작은 경우 상기 선행차량을 추종하지 않고 차량의 주행을 정지시키도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 편의 시스템의 제어방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 결정하는 단계는,

   상기 수신된 신호등의 정보가 적색 신호등의 정보인지 여부를 판단하는 단계; 및

   상기 수신된 신호등의 정보가 적색 신호등의 정보가 아닌 경우, 상기 선행차량과 적정거리를 유지하면서 상기 차량의 주행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 편의 시스템의 제어방법.
6. 삭제

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