KR101535723B1 - 주행상황 파악을 통한 적응형 순항제어장치 및 적응형 순항 제어 방법 - Google Patents

주행상황 파악을 통한 적응형 순항제어장치 및 적응형 순항 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 순항제어장치는, 외부의 환경을 촬영하는 비전 모듈; 비전 모듈이 촬영하는 방향을 조절하는 방향 조절부; 차량의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 파악하는 위치 감지모듈; 위치 감지모듈이 파악한 위도, 경도 및 고도에 기초하여, 해수면을 기준으로 한 차량의 경사도를 산출하고, 차량의 경사도에 기초하여, 비전 모듈이 촬영하는 방향을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.

Description

주행상황 파악을 통한 적응형 순항제어장치 및 적응형 순항 제어 방법{An Active Cruise Control Apparatus and A Method for the same}
본 발명은 운전보조시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 경사도에 따라서, 주행상황을 살피는 비전 센서의 지향 각도를 조절하여, 안전한 운행을 돕는 운전보조시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
운전보조시스템은 첨단 감지 센서가 위험 사항을 감지하여 시각적, 청각적, 촉각적 요소를 통해 사고의 위험이 있음을 경고함은 물론, 전방 충돌 회피를 위한 속도 감속 또는 제동을 적극적으로 수행하는 차량의 안전장치이다. 또한, 운전보조시스템은 차선 이탈 경고, 사각지대 감시, 향상된 후방감시 등을 수행할 수 있다.
운전보조시스템은 그 기능에 따라 다양한 종류로 구분된다. 전방충돌 경고 시스템(Forward Collision Warning System, FCW)은 주행 차선의 전방에서 동일한 방향으로 주행 중인 자동차를 감지하여 전방 자동차와의 충돌 회피를 목적으로 운전자에게 시각적, 청각적, 촉각적 경고를 주기 위한 시스템이다.
긴급 제동 시스템(Advanced Emergency Braking System, AEBS)은 주행 차선의 전방에 위치한 자동차와의 충돌 가능성을 감지하여 운전자에게 경고를 주고 운전자의 반응이 없거나 충돌이 불가피하다고 판단되는 경우, 충돌을 완화 및 회피시킬 목적으로 자동차를 자동적으로 감속시키기 위한 시스템이다.
적응 순항제어 시스템(Adaptive Cruise Control, ACC)은 운전자의 설정조건에 의해 주행차선의 전방에서 동일한 방향으로 주행 중인 자동차를 자동으로 감지하여 그 자동차의 속도에 따라 자동적으로 가속 또는 감속하며 안전거리를 유지하고 목표 속도로 자동 주행하기 위한 시스템이다.
이 밖에 운전보조시스템은 차선이탈 경고 시스템(Lane Departure Warning System, LDWS), 차선유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS), 사각지대 감시장치(Blind Spot Detection, BSD), 및 후방충돌 경고 시스템(Rear-end Collision Warning System, RCW) 등이 있다.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는 비전 센서의 지향각도를 조절하여, 정확한 주행 상황 데이터를 추출하여, 안전운전을 돕는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 순항제어장치는, 외부의 환경을 촬영하는 비전 모듈; 비전 모듈이 촬영하는 방향을 조절하는 방향 조절부; 차량의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 파악하는 위치 감지모듈; 위치 감지모듈이 파악한 위도, 경도 및 고도에 기초하여, 해수면을 기준으로 한 차량의 경사도를 산출하고, 차량의 경사도에 기초하여, 비전 모듈이 촬영하는 방향을 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치 및 그 제어방법은 비전센서를 상황에 맞도록 지향각도를 조절하여, 정확한 주행상황에 관한 데이터를 구할 수 있어, 보다 정확하게 안전운전을 도울 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치 및 그 제어방법은 위치 감지모듈로 차량의 경도, 위도, 고도값을 파악하고, 그를 이용하여 경사각을 계산하여, 높은 신뢰도를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2 는 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치를 장착한 차량 및 그에 인접한 타 차량 간의 주행 모습을 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치의 구성을 도시한 블록도,
도 4 는 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치의 비전 모듈의 지향각도 변경을 도시한 도면,
도 5 는 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면, 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하에서, 본 발명의 실시예들에 의하여, 적응형 순항제어장치 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2 는 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치를 포함하는 차량 및 그에 인접한 타 차량 간의 주행 모습을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 일 실시예의 적응형 순항제어장치는, 비전 모듈로 도로를 구분할 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이 비전 모듈(30)은 도로(R)를 구분할 수 있으며, 도로(R) 상의 다양한 객체(O)를 촬영하여 인식하고 이를 분간할 수 있다. 비전 모듈(30)은 객체(O)의 형상을 인식하여 객체(O)가 차량인 사람인지 단순한 물체인지 분간할 수 있으며, 차량인 경우 승용차인지 트럭인지 이륜차인지 분간할 수 있다.
비전 모듈(30)은 차량 외부의 영상을 촬영하여 차량 외부의 객체(Object)를 인식하고 객체의 종류를 분간하는 장치이다. 비전 모듈(30)은 일반적으로 차량의 전단에 배치되어 차량 전방의 영상을 촬영한다.
비전 모듈(30)은 도로(R) 상의 차선(L)을 인식할 수 있으며, 차선(L)이 일반적인 차선인지 중앙선인지 연석선인지 분리차선인지 분간할 수 있다. 또한, 비전 모듈(30)은 도로 상의 연석 이나 도보 등을 인식하여 분간할 수 있다.
비전 모듈(30)은 인식된 차선(L)을 통하여 차선(L)과 차선(L) 사이인 차로(N)를 인식할 수 있다. 비전 모듈(30)은 비전 모듈(30)이 설치된 주체 차량(H)이 주행중인 차로(N)를 인식할 수 있다. 또한, 비전 모듈(30)은 인식된 객체(O)가 어느 차로(N) 상에 배치되었는지 또는 인식된 객체(O)가 차선(L) 상에 걸쳐있는지 인식할 수 있다.
상술한 객체(O)의 인식과 분간은 비전 모듈(30) 자체에서 수행되거나 비전 모듈(30)에서 촬영된 영상을 통하여 컨트롤러(110)에서 수행될 수 있다.
비전 모듈(30)은 일정한 시계(Field of View)를 가지고 있다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 비전 모듈(30)은 시계(F) 내에 객체(O) 들을 촬영한다. 실시예에 따라 비전 모듈(30)은 촬영 방향을 상하 및/또는 좌우로 변경할 수 있다. 즉, 비전 모듈(30)은 시계(F)의 중심을 상하 및/또는 좌우로 변경할 수 있다.
비전 모듈(30)은, 영상을 촬영하는 카메라와, 촬영된 영상을 처리하는 프로세서와, 데이터를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 비전 모듈(30)은 카메라의 촬영 방향을 변경할 수 있는 구동장치를 포함할 수 있다.
비전 모듈(30)은 촬영된 영상 데이터를 컨트롤러(110)에 출력하거나, 인식되어 분간된 객체(O)의 정보를 컨트롤러(110)에 출력할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치는 각종 연산을 하는 컨트롤러(110), 상기 컨트롤러(110)에 의하여, 정보를 기입하거나 소거하는 메모리(120), 상기 컨트롤러(110)의 명령에 따라서, 동작을 하는 가속 입력모듈(10), 제동 입력 모듈(20), 비전 모듈(30), 레이더 모듈(40), 속도 감지 모듈(50), 자세 감지 모듈(60), 위치 감지 모듈(70) 등을 포함할 수 있으나, 상기 구성요소들은 필수적인 것이 아니며, 본 발명에 관한 권리범위는 특허청구범위에 의한다.
컨트롤러(110)는, 적응형 순항제어장치를 위해 다양한 기능들을 수행하고, 데이터를 처리하기 위해 메모리(120) 내에 저장된 다양한 소프트웨어 프로그램들 및/또는 명령어들의 집합들을 실행 또는 수행할 수 있다. 컨트롤러(110)는 메모리(120)에 저장된 정보에 기반하여 신호를 처리할 수 있다.
컨트롤러(110)는 가속 입력 모듈(10), 제동 모듈(20), 비전 모듈(30), 레이더 모듈(40), 속도 감지 모듈(50), 자세 감지 모듈(60) 및 위치 감지 모듈(70)로부터 데이터를 전달받아 이를 처리하며 처리된 결과에 따라 경고 모듈(140) 및 동력/제동 모듈(130)을 제어한다. 컨트롤러(110)는 각 모듈과의 데이터 통신을 위한 CAN(Controller Area Network)을 포함할 수 있다.
메모리(120)는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 또는 기타 비 휘발성 고상 메모리 장치 등의 비 휘발성 메모리도 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고, 판독 가능한 저장매체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 메모리(120)는 EEP-ROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. EEP-ROM 은 컨트롤러(110)의 동작 중, 컨트롤러(110)에 의해 정보의 기입 및 소거가 행해질 수 있다. EEP-ROM은 운행보조장치의 전원이 오프되어 전력 공급이 정지되어도, 내부에 기억되어 있는 정보가 소거되지 않고 유지되는 기억 디바이스일 수 있다.
메모리(120)는 컨트롤러(110)와 연동하여 각종 프로그램 또는 데이터 등을 저장할 수 있다. 메모리(120)는 운행보조장치가 차량의 속도를 제어하기 위하여 필요한 프로그램을 저장할 수 있다. 컨트롤러(110)는 메모리(120)가 저장한 프로그램에 기초하여 차량의 운행정보를 도출하거나 차량의 속도를 제어할 수 있다.
컨트롤러(110)는 위치 감지모듈(70)이 파악한 위치정보를 수신할 수 있다. 컨트롤러(110)는 위치 감지모듈(70)이 송신한 신호에서 차량의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 파악할 수 있다. 컨트롤러(110)는 위치 감지모듈(70)이 송신한 위치정보를 메모리(120)에 저장할 수 있다. 컨트롤러(110)는 메모리(120)에 기존의 차량의 위치 값을 저장하고, 위치 감지모듈(70)이 새롭게 감지한 위치 값과 기존의 위치 값을 비교할 수 있다.
컨트롤러(110)는 메모리(120)에 저장한 이전의 차량의 위도, 경도 및 고도 값과, 새로 파악한 차량의 위도, 경도 및 고도 값을 이용하여, 차량의 경사도의 변화율을 계산할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(110)는 현재 고도 값에서 이전 시점의 고도 값을 빼서 측정간격인 시간 동안 변화된 높이를 구할 수 있다.
컨트롤러(110)는 차량의 수평방향의 이동거리를 구할 수 있다. 컨트롤러(110)는 수직방향의 이동거리인 높이 값을 구할 수 있다. 컨트롤러(110)는 높이 값과 이동거리를 이용하여 차량의 경사도를 산출할 수 있다. 컨트롤러(110)는 차량의 경사도 값을 시간에 따라 미분하여 경사도의 변화율을 계산할 수 있다.
차량의 수평방향의 이동거리는 하기의 수학식 1 로 구할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112013100379413-pat00001
(상기 D는 이동거리, 상기 Xp 는 현재의 위도 값, 상기 Xf 는 기존의 위도 값, 상기 Yp 는 현재의 경도 값, 상기 Yp는 기존의 경도 값이다.)
차량의 수직방향의 이동거리인 높이 값은 하기의 수학식 2 로 구할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112013100379413-pat00002
(상기 H 는 차량의 수직방향의 이동거리인 높이 값이다. 상기 H 가 양수인 경우, 차량은 오르막을 오르고 있는 것이고, 음수인 경우, 차량은 내리막을 내려가고 있는 것이다.)
차량의 경사도(θ)는 하기의 수학식 3 로 구할 수 있다.
[수학식3]
Figure 112013100379413-pat00003
일정시간에 따른 경사도의 변화율(ω)은 하기의 수학식 4 로 구할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112013100379413-pat00004
컨트롤러(110)는 경사도의 변화율(ω)이 0인 경우, 해수면과 평행한 지면을 주행하고 있다고 판단할 수 있다. 컨트롤러(110)는 경사도의 변화율(ω)이 양수인 경우, 값이 증가하면 경사가 커지는 상태라고 판단할 수 있다. 컨트롤러(110)는 경사도의 변화율(ω)이 양수인 경우, 값이 감소하면 경사가 작아지는 상태라고 판단할 수 있다.
컨트롤러(110)는 경사도의 변화율(ω)이 음수인 경우, 값이 증가하면 경사가 완만해지는 상태라고 판단할 수 있다. 컨트롤러(110)는 경사도의 변화율(ω)이 음수인 경우, 값이 감소하면 경사가 커지는 상태라고 판단할 수 있다.
컨트롤러(110)는 경사도의 변화율(ω)값에 일정한 값을 곱하여 비전 모듈(30)의 지향 각도 변화량을 계산할 수 있다. 컨트롤러(110)는 지향 각도의 변화량을 계산하고, 지향 각도의 변화량에 기초하여, ?향 조절부(150)로 비전 모듈(30)의 촬영하는 각도인 지향 각도를 조절할 수 있다.
컨트롤러(110)는 차량의 경사도가 올라가면 비전 모듈(30)의 지향각을 아래로 낮출 수 있다. 컨트롤러(110)는 상기 차량의 경사도가 내려가면 상기 비전 모듈(30)의 지향각을 위로 높일 수 있다.
가속 입력 모듈(10)은 차량의 속도를 증가시키기 위한 사용자의 조작 장치이다. 가속 입력 모듈(10)은 동력/제동 모듈(130)의 동력을 증가시켜 차량의 속도를 증가시킨다. 일반적으로 가속 입력 모듈(10)은 차량 엔진의 회전을 증가시켜 차량의 속도를 증가시킨다. 가속 입력 모듈(10)은 일반적으로 가속 페달로서 차량의 운전석 하부에 페달 형태로 구비된다.
가속 입력 모듈(10)은 사용자의 조작에 따라 가속 정도가 입력될 수 있다. 가속 입력 모듈(10)이 가속 페달인 경우 답력에 따라 가속 정도가 입력될 수 있다.
사용자가 가속 입력 모듈(10)을 작동하면, 가속 입력 모듈(10)은 가속 정도가 포함된 가속 신호를 컨트롤러(110)에 출력한다. 컨트롤러(110)는 입력된 가속 신호에 따라 동력/제동 모듈(130)을 제어하여 차량을 가속시킨다. 실시예에 따라 가속 입력 모듈(10)은 동력/제동 모듈(130)을 직접 제어하여 차량을 가속시킬 수 있다.
제동 입력 모듈(20)은 차량의 속도를 감소시키거나 차량의 정지시키기 위한 사용자의 조작 장치이다. 제동 입력 모듈(20)은 동력/제동 모듈(130)의 동력을 감소시키거나 제동력을 발생시켜 차량을 감속하거나 정지시킨다. 일반적으로 제동 입력 모듈(20)은 차량의 바퀴의 디스크에 마찰력을 인가하는 브레이크를 동작하여 차량의 속도를 감소 시킨다. 실시예에 따라 제동 입력 모듈(20)은 차량 엔진의 회전을 직접 감소시키거나 리타더(retarder)와 같은 감속장치를 작동시킬 수 있다. 가속 입력 모듈(10)은 일반적으로 브레이크 페달로서 차량의 운전석 하부에 페달 형태로 구비된다.
제동 입력 모듈(20)은 사용자의 조작에 따라 감속 정도가 입력될 수 있다. 제동 입력 모듈(20)이 브레이크 페달인 경우 답력에 따라 감속 정도가 입력될 수 있다.
사용자가 제동 입력 모듈(20)을 작동하면, 제동 입력 모듈(20)은 감속 정도가 포함된 제동 신호를 컨트롤러(110)에 출력한다. 컨트롤러(110)는 입력된 제동 신호에 따라 동력/제동 모듈(130)을 제어하여 차량을 감속시키거나 정지시킨다. 실시예에 따라 제동 입력 모듈(20)은 동력/제동 모듈(130)을 직접 제어하여 차량을 감속시키거나 정지시킬 수 있다.
속도 감지 모듈(50)은 차량의 현재 속도를 감지한다. 속도 감지 모듈(50)은 차량의 바퀴의 회전속도를 감지하거나 차량의 엔진과 연결된 변속기의 출력축의 회전속도를 감지하여 차량의 현재 속도를 산출한다. 속도 감지 모듈(50)은 회전속도를 감지하는 속도 센서와 차량의 현재 속도값을 산출하는 프로세서 등을 포함할 수 있다.
속도 감지 모듈(50)은 감지된 차량의 속도값을 컨트롤러(110)에 출력한다.
자세 감지 모듈(60)은 차량의 자세 변동을 감지한다. 자세 감지 모듈(60)은 피치(pitch)축, 요(yaw)축, 롤(roll)축 중 적어도 하나의 변동을 감지하며 본 실시예에서는 요축의 변동(yaw rate)을 감지한다. 즉, 본 실시예에서 자세 감지 모듈(60)은 차량의 요축 변화(yaw rate)를 감지하여 차량의 회전 정도를 감지한다. 자세 감지 모듈(60)은 자세 변동을 감지하는 자이로 센서 또는 가속도 센서와, 변동값을 산출하는 프로세서 등을 포함할 수 있다.
자세 감지 모듈(60)은 감지된 차량의 자세 변동값을 컨트롤러(110)에 출력한다. 자세 감지 모듈(60)는 차량의 진행방향을 감지할 수 있다. 자세 감지 모듈(60)는 YAW 축 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, YAW축 센서는, 차량의 진행방향인 x축, 차량의 진행방향의 왼쪽인 y 축, 상기 x 축 및 상기 y 축과 수직하는 z축 중, 상기 z축을 중심으로 회전하는지 여부를 판단할 수 있다.
위치 감지 모듈(70)은 차량의 위치를 감지한다. 위치 감지 모듈(70)은 일반적으로 위성 항법 장치(Global positioning system, GPS)의 수신기로서, 위성으로부터 거리와 성보를 입력 받아 차량의 위치를 산출한다. 실시예에 따라 위치 감지 모듈(70)은 차량의 속도를 산출하여 상술한 속도 감지 모듈(50)을 대체할 수 있다.
위치 감지 모듈(70)은 DGPS(Differential GPS)를 포함할 수 있다. 위치 감지 모듈(70)은 DGPS(Differential GPS)를 포함하는 경우, 상대 측위 방식의 위치 측량 방식으로서, 이미 알고 잇는 기준점 좌표를 이용하여, 오차를 일으키는 요소들을 보정하고, 오차를 최대한 줄여서 보다 정확한 위치를 파악하는 방식의 위치 파악 방법을 수행할 수 있다.
위치 감지 모듈(70)은 위성 궤도 오차, 위성 시계 오차, 전리층 오차, 대류권 오차, 다중 경로 오차 및 수신기 오차 등의 오차요소들을 보정할 수 있다.
위치 감지 모듈(70)은 차량의 위치를 파악하고, 위치의 변화를 통하여, 차량의 속도를 파악할 수 있다.
레이더 모듈(40)은 특정 객체(O)에 전자기파를 발사한 후 객체(O)에서 반사되는 전자기파를 수신하여 객체(O)와의 거리, 위치, 방향, 속도 등을 감지하는 장치이다. 레이더 모듈(40)은 일반적으로 차량의 전단에 배치되어 차량 전방의 특정 객체(O)와의 거리 등을 산출한다. 실시예에 따라, 레이더 모듈(40)은 객체(O)에 레이저를 발사하는 라이더(Lidar)일 수 있다.
레이더 모듈(40)은 다양한 객체 중 특정된 객체인 목표 차량까지의 거리, 위치, 방향, 속도 등을 감지하여, 주행에 참고할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 실시예의 경우, 레이더 모듈(40)은 생략될 수 있다.
경고 모듈(140)은 차량을 운전하는 운전자에게 경고를 하는 장치로서, 실시예에 따라 시각적, 청각적, 촉각적으로 다양하게 경고를 할 수 있다. 경고 모듈(140)은 운전석의 계기판, 헤드업 디스플레이, 내비게이션, 통합 정보 디스플레이 장치 등에 경고를 표시할 수 있다. 경고 모듈(140)은 차량의 스피커를 통하여 경고를 할 수 있다. 경고 모듈(140)은 차량의 핸들을 진동시키거나 안전벨트를 조여 운전자에게 경고할 수 있다.
경고 모듈(140)은 컨트롤러(110)의 제어에 따라 동작하여 운전자에게 경고를 할 수 있다.
동력/제동 모듈(130)은 차량을 가속시키거나 감속시키거나 정지시키는 장치이다. 동력/제동 모듈(130)은 회전력을 발생시켜 차량의 바퀴를 회전시키는 엔진 및/또는 모터와, 엔진 및/또는 모터의 회전비를 변경하는 변속기를 포함할 수 있다. 동력/제동 모듈(130)은 제동력을 발생하거나 엔진 및/또는 모터의 회전을 감소시키는 브레이크 및/또는 리타더를 포함할 수 있다.
동력/제동 모듈(130)은 컨트롤러(130)의 제어에 따라 동작하거나, 가속 입력 모듈(10) 또는 제동 입력 모듈(20)에 의하여 동작될 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치의 비전 모듈의 지향각도 변경을 도시한 도면이다.
도 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치는 비전 센서의 지향각도를 조절할 수 있다.
적응형 순항제어장치는 경사도의 변화율(ω)이 0인 경우, 해수면과 평행한 지면을 주행하고 있다고 판단할 수 있다(a). 적응형 순항제어장치는 경사도의 변화율(ω)이 양수인 경우, 값이 증가하면 경사가 커지는 상태라고 판단할 수 있다. 적응형 순항제어장치는 경사도의 변화율(ω)이 양수인 경우, 값이 감소하면 경사가 작아지는 상태라고 판단할 수 있다.
적응형 순항제어장치는 경사도의 변화율(ω)이 음수인 경우, 값이 증가하면 경사가 완만해지는 상태라고 판단할 수 있다. 적응형 순항제어장치는 경사도의 변화율(
Figure 112013100379413-pat00005
)이 음수인 경우, 값이 감소하면 경사가 커지는 상태라고 판단할 수 있다.
적응형 순항제어장치는 경사도의 변화율(ω)값에 일정한 값을 곱하여 비전 모듈(30)의 지향 각도를 변화량을 계산할 수 있다. 적응형 순항제어장치는 지향 각도의 변화량을 계산하고, 지향 각도의 변화량에 기초하여, 비전 모듈(30)의 촬영하는 각도인 지향 각도를 조절할 수 있다.
적응형 순항제어장치는 차량의 경사도가 올라가면(b) 비전 모듈(30)의 지향각을 아래로 낮출 수 있다. 적응형 순항제어장치는 상기 차량의 경사도가 내려가면(c) 상기 비전 모듈(30)의 지향각을 위로 높일 수 있다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 5 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치의 제어방법은 차량의 위치에 관한 정보를 파악하는 단계(S410), 차량의 위치의 변화량을 파악하는 단계(S430), 차량의 위치의 변화량에 기초하여, 해수면을 기준으로 하는 상기 차량의 경사도를 산출하는 단계(S440) 및 차량의 경사도에 따라서, 외부의 환경을 촬영하는 비전 모듈의 촬영방향을 조절하는 단계(S450)를 포함할 수 있다.
차량의 위치에 관한 정보를 파악하는 단계(S410)는, 위치 감지모듈을 이용하여 차량의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 파악할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 적응형 순항제어장치 제어방법은 상기 차량의 위치값을 저장하는 단계(S420)를 더 포함할 수 있다. 차량의 위치값은 상기 차량의 위도, 경도 및 고도값을 포함할 수 있다.
차량의 위치의 변화량을 파악하는 단계(S430)는, 위치 감지모듈이 기존에 감지한 차량의 위치값과 최근에 감지한 차량의 위치값의 변화량을 파악할 수 있다. 차량의 위치값의 변화량을 파악하는 방법은 도 3 을 설명하는 부분에서 상세하게 설명하였으므로, 추가로 상세하게 설명하지 아니한다. 예를 들어, 차량의 위치의 변화량을 파악하는 단계(S430)는, 차량의 수평방향의 이동거리 및 차량의 수직방향의 이동거리를 파악할 수 있다. 차량의 수평방향의 이동거리는 상기의 수학식 1 로 구할 수 있다. 차량의 수직방향의 이동거리인 높이값은 상기의 수학식 2 로 구할 수 있다.
차량의 경사도를 산출하는 단계(S440)는, 저장한 이전의 차량의 위도, 경도 및 고도값과, 새로 파악한 차량의 위도, 경도 및 고도값을 이용하여, 차량의 경사도의 변화율을 계산할 수 있다.
예를 들어, 차량의 경사도를 산출하는 단계(S440)는, 상기의 수학식 3 으로 구할 수 있다. 상기의 수학식 4 는 차량의 경사도의 변화율을 구할 수 있다.
차량의 경사도에 따라서, 외부의 환경을 촬영하는 비전 모듈의 촬영방향을 조절하는 단계(S450)는 비전 모듈의 지향 각도를 조절할 수 있다. 비전 모듈의 촬영방향을 조절하는 단계(S450)는, 차량의 경사도가 올라가면 비전 모듈의 지향각을 아래로 낮출 수 있다. 비전 모듈의 촬영방향을 조절하는 단계(S450)는, 차량의 경사도가 내려가면 상기 비전 모듈의 지향각을 위로 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
110: 컨트롤러
120: 메모리
130: 동력/제동 모듈
140: 경고 모듈
150: 방향 조절부

Claims (11)

  1. 외부의 환경을 촬영하는 비전 모듈;
    상기 비전 모듈이 촬영하는 방향을 조절하는 방향 조절부;
    차량의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 파악하는 위치 감지모듈;
    상기 차량에 대한 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 저장하는 메모리;
    상기 위치 감지 모듈이 상기 차량에 대한 위도, 경도 및 고도값을 새로 파악한 경우, 상기 차량에 대한 상기 메모리에 저장된 위도, 경도 및 고도값과, 상기 위치 감지모듈이 새로 파악한 위도, 경도 및 고도값을 이용하여 해수면을 기준으로 한 차량의 경사도 및 상기 경사도의 변화율을 산출하고, 상기 산출된 경사도의 변화율에 기초하여 상기 비전 모듈이 촬영하는 방향을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 적응형 순항제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 차량의 경사도가 올라가면 상기 비전 모듈의 지향각을 아래로 낮추는 적응형 순항제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 차량의 경사도가 내려가면 상기 비전 모듈의 지향각을 위로 높이는 적응형 순항제어장치.
  6. 차량에 대한 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 파악하는 단계;
    상기 차량에 대한 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 저장하는 단계;
    상기 차량에 대한 위도, 경도 및 고도값이 새로 파악된 경우, 상기 차량에 대한 상기 저장된 위도, 경도 및 고도값과, 상기 새로 파악한 위도, 경도 및 고도값을 이용하여, 해수면을 기준으로 하는 상기 차량의 경사도 및 산출된 경사도의 변화율을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 경사도의 변화율에 따라서 외부의 환경을 촬영하는 비전 모듈의 촬영방향을 조절하는 단계를 포함하는 적응형 순항제어장치 제어방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 비전 모듈의 촬영방향을 조절하는 단계;는,
    상기 차량의 경사도가 올라가면 상기 비전 모듈의 지향각을 아래로 낮추는 적응형 순항제어장치 제어방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 비전 모듈의 촬영방향을 조절하는 단계;는,
    상기 차량의 경사도가 내려가면 상기 비전 모듈의 지향각을 위로 높이는 적응형 순항제어장치 제어방법.
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