KR102002421B1 - 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치 및 방법 - Google Patents

차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전방 차량과 자차 간의 거리에 대한 정보를 포함하는 자차 주위의 차량 정보를 획득하는 센서부, 센서부의 자차 주위의 차량 정보를 기초로 자차 주위의 도로 환경을 판단하고, 자차의 가속도를 제한하는 컨트롤러 및 컨트롤러에서 제한한 가속도에 따라 자차를 제어하는 구동계를 포함하는 차량 주행 환경을 고려하는 크루즈 컨트롤 장치가 개시된다. 여기서, 자차 주위의 차량 정보는 전방 차량의 속도 및 자차의 인접 차선에서 운행 중인 주변 차량의 속도를 포함할 수 있고, 자차 주위의 도로 환경은 혼잡한 상황을 포함할 수 있다.

Description

차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치 및 방법{ADAPTIVE CRUISE CONTROL APPARATUS AND METHOD OF OPERATING ADAPTIVE CRUISE CONTROL IN CONSIDERATION OF TRAFFIC CONDITION}
본 발명은 스마트 크루즈 컨트롤 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 자차 주위의 환경이 혼잡한 경우 자차의 가속도 크기를 제한하는 스마트 크루즈 컨트롤 장치에 관한 것이다.
크루즈 컨트롤 장치(cruise control device)는 운전자의 차량 조작 없이 설정된 일정한 속도로 차량의 운행을 제공하는 장치이다. 최근에는 통상적인 크루즈 컨트롤 기능에 더하여, 전방 차량의 속도와 전방 차량과의 거리를 고려하여 자차의 주행 속도를 제어함으로써, 안전 운행을 도모할 수 있는 스마트 크루즈 컨트롤(smart cruise control) 장치 또는 적응형 크루즈 컨트롤(adaptive cruise control) 장치가 적용되고 있다.
스마트 크루즈 컨트롤 장치는 전방 차량의 주행 속도 및 전방 차량과 자차 간의 거리를 고려하여 자차의 주행 속도를 제어하므로, 운전자에게 편의와 운행 안전을 고려한 최적의 주행을 제공할 수 있으나, 도로의 상황이 혼잡한 경우 자차의 급가속 또는 급감속이 빈번하게 발생할 수 있으므로, 승차감 저하의 문제를 유발할 수 있다.
따라서, 자율 주행 차량 기술과 함께, 도로의 상황이 혼잡한 경우에도 운전자에게 운행 안전 및 양질의 승차감을 제공할 수 있는 크루즈 컨트롤 기법에 대한 관심이 크게 증가되고 있으며, 연구 개발 또한 활발히 이루어지고 있다.
공개특허공보 제10-2014-0134332호 공개특허공보 제10-2014-0016017호
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 도로의 상황이 혼잡한 경우 급가속 또는 급감속에 따른 승차감 저하를 방지하기 위한, 차량 주행 환경을 고려하는 크루즈 컨트롤 장치를 제공하는 데 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 도로의 상황이 혼잡한 경우 급가속 또는 급감속에 따른 승차감 저하를 방지하기 위한, 차량 주행 환경을 고려하는 크루즈 컨트롤 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 크루즈 컨트롤 장치는, 전방 차량과 자차 간의 거리에 대한 정보를 포함하는 자차 주위의 차량 정보를 획득하는 센서부, 및 자차 주위의 차량 정보를 기초로 자차의 가속도를 계산하고, 자차 주위의 차량 정보를 기초로 자차 주위의 도로 환경을 판단하며, 판단된 도로 환경에 기초하여 자차의 가속도를 제한하고, 제한된 가속도에 따라 자차의 구동계를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
여기서, 자차 주위의 차량 정보는, 전방 차량의 속도 및 자차의 인접 차선에서 운행 중인 주변 차량의 속도를 더 포함할 수 있다.
한편, 컨트롤러는, 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 컨트롤러는, 사전 설정된 기준 시간 동안, 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제1 기준 속도 이하이고, 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수를 초과하여 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 컨트롤러는, 사전 설정된 기준 시간 동안, 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제2 기준 속도를 초과하고, 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수 이하로 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 컨트롤러는, 기준 시간 동안, 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도에 대하서 사전에 설정된 제1 기준 비율을 초과하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 컨트롤러는, 기준 시간 동안, 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도에 대하서 사전에 설정된 제2 기준 비율 이하인 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 컨트롤러는, 자차의 속도가 전방 차량의 속도를 미리 설정된 값만큼 초과하는 경우 자차의 가속도를 0으로 제한하는 제1 제한 방법, 및 사전에 설정된 최대 가속도보다 산출된 가속도가 큰 경우 사전에 설정된 최대 가속도로 자차의 계산된 가속도를 제한하는 제2 제한 방법 중 어느 하나로 자차의 가속도를 제한할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 크루즈 컨트롤 방법은, 전방 차량과 자차 간의 거리에 대한 정보를 포함하는 자차 주위의 차량 정보를 획득하는 단계, 및 자차 주위의 차량 정보를 기초로 자차의 가속도를 계산하고, 자차 주위의 차량 정보를 기초로 자차 주위의 도로 환경을 판단하며, 판단된 도로 환경에 기초하여 자차의 가속도를 제한하고, 제한된 가속도에 따라 자차의 구동계를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 자차 주위의 차량 정보는, 전방 차량의 속도 및 자차의 인접 차선에서 운행 중인 주변 차량의 속도를 더 포함할 수 있다.
한편, 자차 주위의 도로 환경을 판단하여, 상기 자차의 가속도를 제한하는 단계는, 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 여부를 판단하는 단계는, 사전 설정된 기준 시간 동안, 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제1 기준 속도 이하이고, 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수를 초과하여 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 여부를 판단하는 단계는, 사전 설정된 기준 시간 동안, 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제2 기준 속도를 초과하고, 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수 이하로 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 여부를 판단하는 단계는, 기준 시간 동안, 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도에 대해서 사전에 설정된 제1 기준 비율을 초과하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 여부를 판단하는 단계는, 기준 시간 동안, 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도에 대해서 사전에 설정된 제2 기준 비율 이하인 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 자차 주위의 도로 환경을 판단하여, 자차의 가속도를 제한하는 단계는, 자차의 속도가 전방 차량의 속도를 미리 설정된 값만큼 초과하는 경우 자차의 가속도를 0으로 제한하는 제1 제한 방법, 및 사전에 설정된 최대 가속도보다 산출된 가속도가 큰 경우 사전에 설정된 최대 가속도로 자차의 계산된 가속도를 제한하는 제2 제한 방법 중 어느 하나로 자차의 가속도를 제한하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 도로의 상황이 혼잡한 경우 자차의 가속도 크기를 제한함으로써, 전방 차량과 자차 간의 거리에 따라 자차 감속 시 급감속하는 상황을 최소화하고, 자차 가속 시 급가속하는 상황을 최소화하여, 운전자에게 양질의 승차감을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 크루즈 컨트롤 장치에 추가적인 하드웨어 없이 본 발명의 구현이 가능함으로, 상품성 개선에 따른 원가 상승을 최소화할 수 있다.
도 1은 통상적인 크루즈 컨트롤 방법의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 전방 차량의 평균 속도와 주행 패턴에 기초하여 도로의 상황을 혼잡한 상황으로 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 전방 차량의 평균 속도와 주행 패턴에 기초하여 도로의 혼잡한 상황의 해소 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 주변 차량의 평균 속도와 관련하여 도로의 상황을 혼잡한 상황으로 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 주변 차량의 평균 속도와 관련하여 도로의 혼잡한 상황의 해소 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 크루즈 컨트롤 장치는 자차의 속도를 자동적으로 제어하여 결정하고 결정된 속도에 따라 자차를 제어할 수 있다. 이때, 자차의 제어를 위해 기준이 되는 타겟을 요구할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 크루즈 컨트롤 장치는 자차의 속도를 제어하기 위해 전방 차량을 식별하여 식별된 전방 차량을 타겟으로 설정할 수 있으며, 타겟인 전방 차량과 자차 간의 거리를 검출할 수 있고, 전방 차량 및 주변 차량의 주행 패턴 및 속도를 검출하여 급가속 또는 급감속을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 자차의 속도를 제어하기 위해 본 발명에 따른 크루즈 컨트롤 장치는 운전자의 개입 없이 브레이크를 작동시킬 수 있고, 엔진, 동력 전달 장치, 및 브레이크 중 적어도 하나를 제어하여, 자차가 적절한 거리에서 전방 차량을 추종하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전방 차량은 자차가 주행 중인 차선과 동일한 차선에서 자차의 바로 앞에 주행 중인 차량을 의미할 수 있고, 주변 차량은 자차 및 전방 차량이 주행 중인 차선의 인접한 차선에서 운행 중인 차량을 의미할 수 있다. 일반적으로, 후술하는 센서부가 차량의 전방에 배치되는 경우, 주변 차량은 전방 차량의 좌우에 운행 중인 차량을 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 통상적인 크루즈 컨트롤 방법의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통상적인 크루즈 컨트롤 방법은 자차(10)의 속도(Ve), 전방 차량(20)의 속도(Vp), 전방 차량(20)과 자차(10)의 현재 거리(Dc) 및 전방 차량(20)과 자차(10)의 기준 거리(Dr)를 하기 수학식 1에 적용하여 자차(10)의 가속도(a)를 산출할 수 있다. 이때, 산출된 가속도(a)는 자차의 가속 제어의 목표값이 된다는 점에서 목표(target) 가속도 또는 요구(required) 가속도로 정의될 수 있다.
Figure 112017043907421-pat00001
수학식 1에서, Kv 및 Kd는 사전에 설정된 속도 이득(velocity gain) 및 거리 이득(distance gain)을 나타낼 수 있다.
통상적인 크루즈 컨트롤 장치는 수학식 1에서 산출된 가속도에 따라 자차의 구동계를 제어하여, 전방 차량과 자차 간의 거리가 일정하게 유지되도록 적절한 속도의 운행을 제공할 수 있다. 다만, 통상적인 크루즈 컨트롤 장치는 도로의 상황이 혼잡한 경우, 산출된 가속도를 만족하기 위해 빈번하게 가속 또는 감속을 수행하므로, 승차감을 저하시키는 문제가 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치(10)는 센서부(11) 및 컨트롤러(13)를 포함할 수 있다. 여기서, 각 구성 요소는 명칭에 한정되지 않으며, 기능 또는 역할에 의해 정의될 수 있고, 구성 요소들이 통합되어 기능 또는 역할을 수행할 수 있다.
센서부(11)는 전방 차량(20) 및 주변 차량의 정보를 획득할 수 있으며, 여기서, 상기 정보는 상기 차량들의 속도 및 상기 차량들까지의 거리를 나타낼 수 있다. 센서부(11)는 전방 차량(20) 및 주변 차량의 정보를 획득하기 위해 레이더(radar), 라이다(LIght Dectection And Ranging, LIDAR), 카메라와 같은 공지된 센서를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 센서부(11)는 전방 차량(20) 및 주변 차량의 정보를 획득하기 위해 센서가 측정한 센싱 데이터 및 센싱 데이터를 가공하여 획득한 데이터를 이용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 센서부(11)가 단일 구성 요소로서 존재하는 것으로 설명되어 있으나, 둘 이상의 센서를 포함하여 구현될 수도 있다. 또한, 둘 이상의 서로 다른 종류의 센서에 의해서 얻어진 데이터를 융합(fusion)하여 상기 전방 차량(20) 및 주변 차량의 정보를 획득할 수 있다.
컨트롤러(13)는 센서부(11)가 획득한 정보를 이용하여 자차(10)의 가속도를 산출할 수 있으며, 산출된 가속도에 따라 자차(10)의 구동계(17)를 제어할 수 있다. 여기서, 구동계(17)는 차량을 구동시키는 엔진 또는 모터 등을 나타낼 수 있다. 구동계는 상기 엔진 또는 모터와 연결된 동력 전달기(transmission)를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서, 컨트롤러(13)는 상기 수학식 1로 예를 든 가속도를 산출하는 요소 및 구동계를 제어하는 요소 등 복수의 물리적 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(13)는 센서부(11)가 획득한 정보를 이용하여 가속도를 산출하는 프로세서 및 산출된 가속도에 따라 자차(10)의 구동계(17)를 제어하는 엔진 제어 프로세서 또는 모터 제어 프로세서를 포함할 수 있다. 또는, 상기 가속도를 산출하는 요소와 상기 구동계를 제어하는 요소는 하나의 프로세서를 이용하여 구현될 수도 있다.
컨트롤러(13)는 센서부(11)가 획득한 정보를 이용하여 도로의 상황이 혼잡한 지에 대하여 판단할 수 있으며, 혼잡하다고 판단한 경우 자차(10)의 가속도를 제한하고, 제한된 가속도에 따라 자차(10)의 구동계(17)를 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(13)는 도로의 상황이 혼잡한 지에 대하여 판단하여, 도로의 상황이 혼잡하다면 자차(10)의 가속도를 제한하는 알고리즘을 탑재할 수 있으며, 도로의 상황이 혼잡하다고 판단한 후, 도로의 혼잡이 해소되는 경우 자차(10)의 가속도 제한을 해제하는 알고리즘도 탑재할 수 있다. 여기서, 도로의 상황이 혼잡한 지는 전방 차량(20)의 주행 패턴 및 주변 차량의 속도 중 적어도 하나를 이용하여 판단될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는, 우선, 자차(10) 주위의 도로가 혼잡한 상황인지를 판단할 수 있다(S11). 혼잡한 상황인지는, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 전방 차량(20)의 평균 속도가 사전에 설정된 제1 기준 속도의 이하이고, 전방 차량(20)이 사전에 설정된 기준 회수를 초과하여 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도에 대해 사전에 설정된 제1 기준 비율을 초과하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다. 즉, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도보다 사전에 설정된 정도만큼 높은 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다.
본 발명은 상술한 두 방법 중 하나가 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단하는 경우 최종적으로 도로가 혼잡한 상황이라고 판단할 수 있고, 상술한 두 방법 모두 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단한 경우 최종적으로 도로가 혼잡한 상황이라고 판단할 수 있다.
차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는 자차(10) 주위의 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단한 경우, 자차(10)의 가속도를 제한할 수 있다(S12). 본 발명에서, 자차(10)의 가속도를 제한하는 방법은 두 가지 제어 방법을 적용할 수 있다.
제1 제한 방법은 컨트롤러(13)가 수학식 1을 이용하여 산출된 가속도에 기초하여 구동계(17)를 제어하고 있는 경우, 자차(10)의 속도가 전방 차량(20)의 속도를 사전에 설정된 값만큼 초과하는 경우 자차(10)의 가속도를 0으로 제한하는 것이다.
제2 제한 방법은 컨트롤러(13)가 사전에 설정된 최대 가속도보다 수학식 1을 이용하여 산출한 가속도가 큰 경우, 산출된 가속도를 무시하고 사전에 설정된 최대 가속도로 자차(10)의 가속도를 제한하는 것이다.
본 발명의 실시예에서, 제1 제한 방법 및 제2 제한 방법은 사전에 설정된 최대 가속도의 크기나 적용 환경 등 여러 가지 변수를 고려하여 선택적으로 적용할 수 있다. 예를 들어, 제1 제한 방법을 먼저 적용하고 있으나, 다시 제2 제한 방법을 적용할 수 있고, 제2 제한 방법을 먼저 적용하고 있으나, 다시 제1 제한 방법을 적용할 수 있다.
자차(10)의 가속도를 제한한 후, 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는 자차(10) 주위의 도로가 혼잡한 상황을 해소하였는 지를 판단할 수 있다(S13). 도로가 혼잡한 상황을 해소하였는 지는, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 전방 차량(20)의 평균 속도가 사전에 설정된 제2 기준 속도를 초과하고, 전방 차량(20)이 사전에 설정된 기준 회수 이하로 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단할 수 있다. 여기서 제2 기준 속도는 제1 기준 속도보다 큰 값일 수 있다. 또한, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도에 대해 사전에 설정된 제2 기준 비율 이하인 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도보다 사전에 설정된 정도만큼 낮은 경우, 도로의 혼잡 상황이 해제된 것으로 판단할 수 있다.
본 발명은 상술한 두 방법 중 하나가 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단하는 경우 최종적으로 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것이라고 판단할 수 있고, 상술한 두 방법 모두 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단한 경우 최종적으로 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것이라고 판단할 수 있다.
차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는 도로가 혼잡한 상황을 해소하지 못하였다면, 자차(10)의 가속도 제한을 유지할 수 있고, 도로가 혼잡한 상황을 해소하였다면, 자차(10)의 가속도 제한을 해제할 수 있다(S14).
본 발명의 일 실시예는, 자차(10) 주위의 도로가 혼잡한 상황이 아닌 경우 또는 도로가 혼잡한 상황으로 판단된 뒤에 혼잡한 상황이 해소된 경우 통상의 크루즈 컨트롤를 운전자에게 제공할 수 있다(S15).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 전방 차량의 평균 속도와 주행 패턴에 기초하여 도로의 상황을 혼잡한 상황으로 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4를 참조하면, Vref1는 사전에 설정된 제1 기준 속도를 나타낼 수 있으며, ts는 사전에 설정된 기준 시간을 나타낼 수 있고, Vavr는 ts 동안 전방 차량(20)의 평균 속도를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는 도 4와 같이, Vavr 값이 Vref1 값의 이하인 경우에 해당하고, 또한, 전방 차량(20)이 사전에 설정된 기준 회수 이상으로 정지하는 경우 자차(10) 주위의 도로가 혼잡하다고 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 전방 차량의 평균 속도와 주행 패턴에 기초하여 도로의 혼잡한 상황의 해소 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5를 참조하면, Vref2는 사전에 설정된 제2 기준 속도를 나타낼 수 있으며, ts는 사전에 설정된 기준 시간을 나타낼 수 있고, Vavr는 ts 동안 전방 차량(20)의 평균 속도를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는 도 5와 같이, Vavr 값이 Vref2 값의 초과인 경우에 해당하고, 전방 차량(20)이 사전에 설정된 기준 회수 미만으로 정지하는 경우 자차(10) 주위의 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 주변 차량의 평균 속도와 관련하여 도로의 상황을 혼잡한 상황으로 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6을 참조하면, ts는 사전에 설정된 기준 시간을 나타낼 수 있으며, Vp는 ts 동안의 전방 차량의 평균 속도를 나타낼 수 있고, Vp*(100+n)%는 ts 동안의 전방 차량의 평균 속도를 기준으로 사전에 설정된 제1 기준 비율을 반영한 값을 나타낼 수 있다. 여기서, n은 소정의 양(positive)의 실수를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는 도 6과 같이, 주변 차량의 속도 평균이 Vp*(100+n)% 값을 초과하는 경우 자차(10) 주위의 도로가 혼잡하다고 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 컨트롤러(13)는 주변 차량의 속도가 전방 차량의 속도보다 상기 n 값에 반영된 미리 정해진 정도 이상 빠른 경우 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치가 주변 차량의 평균 속도와 관련하여 도로의 혼잡한 상황의 해소 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7을 참조하면, ts는 사전에 설정된 기준 시간을 나타낼 수 있으며, Vp는 ts 동안의 전방 차량의 평균 속도를 나타낼 수 있고, Vp*(100-m)%는 ts 동안의 전방 차량의 평균 속도를 기준으로 사전에 설정된 제2 기준 비율을 반영한 값을 나타낼 수 있다. 여기서, m은 소정의 양(positive)의 실수를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 장치는 도 7과 같이, 주변 차량의 속도 평균이 Vp*(100-m)% 값 이하인 경우 자차(10) 주위의 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 컨트롤러(13)는 주변 차량의 속도가 전방 차량의 속도보다 상기 m 값에 반영된 미리 정해진 정도 이상 느린 경우 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 주행 환경을 고려한 크루즈 컨트롤 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 장치 또는 장치의 구성 요소는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 자차 11: 센서부
13: 컨트롤러 17: 구동계
20: 전방 차량

Claims (16)

  1. 전방 차량과 자차 간의 거리에 대한 정보, 상기 전방 차량의 속도 및 상기 자차의 인접한 차선에서 운행 중인 주변 차량의 속도를 포함하는 자차 주위의 차량 정보를 획득하는 센서부; 및
    상기 자차 주위의 차량 정보를 기초로 상기 자차의 목표 가속도를 산출하고, 상기 자차 주위의 차량 정보를 기초로 상기 자차 주위의 도로 환경을 판단하며, 상기 판단된 도로 환경에 기초하여 상기 자차의 목표 가속도를 제한하고, 상기 제한한 목표 가속도에 따라 상기 자차의 구동계를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 전방 차량의 평균 속도, 사전에 설정된 제1 기준 속도, 상기 전방 차량의 정지 회수 및 사전에 설정된 정지 기준 회수를 이용하는 제1 판단 방법에 따른 판단 결과와, 사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량의 평균 속도, 상기 전방 차량의 평균 속도 및 사전에 설정된 제1 기준 비율을 이용하는 제2 판단 방법에 따른 판단 결과 중 하나 이상의 판단 결과가 혼잡한 상황으로 판단하였는지에 따라 상기 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 최종적으로 판단하고,
    상기 제2 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량들의 평균 속도를, 상기 전방 차량의 평균 속도에 대해 사전에 설정된 기준 비율과 비교한 결과에 따라 도로가 혼잡한 상황인지 판단하는, 크루즈 컨트롤 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제1 기준 속도 이하이고, 상기 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수를 초과하여 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제2 기준 속도를 초과하고, 상기 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수 이하로 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량들의 평균 속도가, 상기 전방 차량의 평균 속도에 대하서 사전에 설정된 제1 기준 비율을 초과하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량들의 평균 속도가, 상기 전방 차량의 평균 속도에 대하서 사전에 설정된 제2 기준 비율 이하인 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 자차의 속도가 상기 전방 차량의 속도를 미리 설정된 값만큼 초과하는 경우 상기 자차의 목표 가속도를 0으로 제한하는 제1 제한 방법, 및 사전에 설정된 최대 가속도보다 산출된 목표 가속도가 큰 경우 사전에 설정된 최대 가속도로 상기 자차의 산출된 목표 가속도를 제한하는 제2 제한 방법 중 어느 하나로 자차의 가속도를 제한하는, 크루즈 컨트롤 장치.
  9. 전방 차량과 자차 간의 거리에 대한 정보, 상기 전방 차량의 속도 및 상기 자차의 인접한 차선에서 운행 중인 주변 차량의 속도를 포함하는 자차 주위의 차량 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 자차 주위의 차량 정보를 기초로 상기 자차의 목표 가속도를 산출하고, 상기 자차 주위의 차량 정보를 기초로 상기 자차 주위의 도로 환경을 판단하며, 상기 판단된 도로 환경에 기초하여 상기 자차의 목표 가속도를 제한하고, 상기 제한한 목표 가속도에 따라 상기 자차의 구동계를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제한된 가속도에 따라 상기 자차의 구동계를 제어하는 단계는,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 전방 차량의 평균 속도, 사전에 설정된 제1 기준 속도, 상기 전방 차량의 정지 회수 및 사전에 설정된 정지 기준 회수를 이용하는 제1 판단 방법에 따른 판단 결과와 사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량의 평균 속도, 상기 전방 차량의 평균 속도 및 사전에 설정된 제1 기준 비율을 이용하는 제2 판단 방법에 따른 판단 결과 중 하나 이상의 판단 결과가 혼잡한 상황으로 판단하였는지에 따라 상기 자차 주위의 도로 환경이 혼잡한 상황인지 최종적으로 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량들의 평균 속도를, 상기 전방 차량의 평균 속도에 대해 사전에 설정된 기준 비율과 비교한 결과에 따라 도로가 혼잡한 상황인지 판단하는, 크루즈 컨트롤 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제1 기준 속도 이하이고, 상기 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수를 초과하여 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제2 기준 속도를 초과하고, 상기 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수 이하로 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량들의 평균 속도가, 상기 전방 차량의 평균 속도에 대해서 사전에 설정된 제1 기준 비율을 초과하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 판단 방법은,
    사전 설정된 기준 시간 동안, 상기 주변 차량들의 평균 속도가, 상기 전방 차량의 평균 속도에 대해서 사전에 설정된 제2 기준 비율 이하인 경우, 도로가 혼잡한 상황을 해소한 것으로 판단하는, 크루즈 컨트롤 방법.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 제한된 가속도에 따라 상기 자차의 구동계를 제어하는 단계는,
    상기 자차의 속도가 상기 전방 차량의 속도를 미리 설정된 값만큼 초과하는 경우 상기 자차의 목표 가속도를 0으로 제한하는 제1 제한 방법, 및 사전에 설정된 최대 가속도보다 산출된 목표 가속도가 큰 경우 사전에 설정된 최대 가속도로 상기 자차의 산출된 목표 가속도를 제한하는 제2 제한 방법 중 어느 하나로 자차의 가속도를 제한하는 단계를 더 포함하는, 크루즈 컨트롤 방법.
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