KR102019319B1 - 스마트 크루즈 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야간의 커브길에서 선행차량에 대한 안정적인 추적이 가능하도록 하여 스마트 크루즈 기능의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 스마트 크루즈 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.

Description

스마트 크루즈 장치 및 그 제어 방법{SMART CRUISE APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 스마트 크루즈 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 야간의 커브길 등에서 오작동하지 않고 신뢰성 있게 선행차량과의 적절한 차간 거리를 유지할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

최근 일부 차량에 적용되고 있는 스마트 크루즈 컨트롤(SCC: Smart Cruise Control)이란 차량의 속도와 선행차량과의 차간 거리를 적절하게 유지해 주어 사용자에게 운전 편의를 제공하는 것을 말한다.

그러나, 종래 스마트 크루즈 장치는 커브길 등에서는 선행차량의 오인식 등에 의해 운전자에게 온전한 신뢰를 주기에 부족한 측면이 있다. 즉, 종래에는 차량전방의 선행차량 감지 및 선행차량과의 차간 거리 감지를 위한 센서가 기존에 차량 전방을 직선적으로 센싱하는 레이더 센서 방식이어서, 자차 앞에 실질적인 선행차량이 없음에도 불구하고 인접 차선의 차량을 선행차량으로 오인하여 오작동을 일으키게 되는 것이다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1020130026934 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 야간의 커브길에서 선행차량에 대한 안정적인 추적이 가능하도록 하여 스마트 크루즈 기능의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 스마트 크루즈 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 스마트 크루즈 장치는

선행차량의 후미등 광선의 색깔을 감지할 수 있도록 설치된 컬러센서와;

선행차량의 후미등 광선의 자차 횡방향을 따른 광도 분포를 센싱하도록 설치된 광도센싱수단과;

상기 컬러센서에 의해 센싱되는 광선의 색깔에 의해 자차의 전방에 선행차량이 존재하는지의 여부를 판단하고, 상기 광도센싱수단에 의한 차량 횡방향에 따른 광도 분포에 의해 선행차량이 자차와 동일 차선에 있는지의 여부를 판단하여, 차량의 가속 또는 제동 작용을 제어하는 컨트롤러;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 크루즈 장치 제어 방법은

조향각이 소정의 기준조향각 이상이 되면, 차량이 커브길에 진입한 것으로 인식하는 커브진입판단단계와;

차량이 커브길에 진입한 상태에서, 컬러센서에서 측정된 전방으로부터의 광선의 색깔을 판단하여, 자차 전방에 차량이 주행중임을 판단하는 선행차량인식단계와;

선행차량이 인식되면, 상기 광도센싱수단에 의해 센싱된 광도 분포에 의해 상기 선행차량이 자차와 동일한 차선에서 주행중인지를 판단하는 차선판단단계와;

상기 차선판단단계 수행결과, 선행차량이 자차와 동일 차선을 주행중인 경우, 선행차량 후미등으로부터의 광선의 광도에 따라 차량의 가감속을 제어하는 차량제어단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 야간의 커브길에서 선행차량에 대한 안정적인 추적이 가능하도록 하여 스마트 크루즈 기능의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 크루즈 장치의 구성도,
도 2는 도 1의 광도센싱수단의 실시예를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 센서유닛의 일예를 설명한 도면,
도 4는 선행차량이 자차와 동일 차선에 주행중인 경우 후미등 광선이 광도센싱수단에 입사되는 것을 설명한 도면,
도 5는 선행차량이 자차의 좌측 차선에 주행중인 경우 후미등 광선이 광도센싱수단에 입사되는 것을 설명한 도면,
도 6은 본 발명이 적용된 차량의 선행차량이 동일 차선 상에 주행하고 있는 경우를 설명한 도면,
도 7은 본 발명이 적용된 차량의 선행차량이 인접 차선 상에 주행하고 있는 경우를 설명한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 스마트 크루즈 장치 제어 방법의 실시예를 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 스마트 크루즈 장치의 실시예는 선행차량의 후미등 광선의 색깔을 감지할 수 있도록 설치된 컬러센서(1)와; 선행차량(A)의 후미등 광선의 자차(B) 횡방향을 따른 광도 분포를 센싱하도록 설치된 광도센싱수단(3)과; 상기 컬러센서(1)에 의해 센싱되는 광선의 색깔에 의해 자차(B)의 전방에 선행차량(A)이 존재하는지의 여부를 판단하고, 상기 광도센싱수단(3)에 의한 차량 횡방향에 따른 광도 분포에 의해 선행차량(A)이 자차(B)와 동일 차선에 있는지의 여부를 판단하여, 차량의 가속 또는 제동 작용을 제어하는 컨트롤러(5)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 컨트롤러(5)는 야간 주행 중 상기 컬러센서(1)를 통해 선행차량(A)의 후미등 광선 색깔을 상기 컬러센서(1)로 판단하여, 전방에 선행차량(A)이 존재하는지의 여부를 판단하고, 상기 광도센싱수단(3)에 의해 선행차량(A)이 자차(B)와 동일 차선상의 전방에 주행중인지를 확인하여, 그에 따라 가속장치(7) 또는 제동장치(9)를 제어하여 차량의 스마트 크루즈 기능을 구현하도록 구성된 것이다.

물론, 상기한 바와 같은 본 발명의 구성은 종래의 스마트 크루즈 장치에 추가로 부가되어, 종래 스마트 크루즈 장치의 안정성 및 신뢰성을 보완하도록 구성할 수도 있을 것이다.

상기 광도센싱수단(3)은 도 2에 예시한 바와 같이 차량의 전방에 횡방향으로 길게 배치된 적어도 3개 이상 다수의 광도센서(S1-S7)S1-S7)로 구성될 수 있다. 참고로, 본 실시예에서는 S1부터 S7까지 7개의 광도센서(S1-S7)를 차량 전방에 횡방향으로 길게 배치한 구성을 취하고 있다. 물론, 상기 광도센싱수단(3)은 차량의 횡방향을 따라 길게 형성된 단일 센서의 형태로 구성할 수도 있을 것이다.

한편, 상기 컬러센서(1)와 광도센싱수단(3)은 하나의 광도센서와 컬러센서(1)가 짝을 이루어 패키지화된 센서유닛(11)이 차량의 전방에 횡방향으로 열을 지어 다수 배치되어 구성되는 구성으로 할 수도 있을 것인 바, 도 3은 상기한 바와 같은 센서유닛(11)의 예를 도시하고 있다.

즉, 하나의 센서유닛(11) 일부에는 컬러센서(1)를 구비하고, 나머지 일부에는 광도센서를 구비하여 패키지화한 것이다. 여기서, 상기 광도센서로는 광전도 재료로 이루어진 PhotoConductive Cell을 사용할 수 있을 것인 바, 입사되는 광선의 광도에 따라 저항값이 변화하여 흐르는 전류의 양이 변화하는 것을 이용하여, 광도를 측정할 수 있다.

상기 컨트롤러(5)는 상기 광도센싱수단(3)에 의해 센싱된 선행차량(A)의 후미등 광선의 광도 분포가, 자차(B)의 횡방향 중앙부 광도가 양쪽 주변부 보다 높으면, 선행차량(A)이 자차(B)와 동일한 차선에 있는 것으로 판단하고, 자차(B)의 횡방향 중앙부 보다 어느 한쪽 주변부가 높으면, 선행차량(A)이 광도가 높은 쪽의 인접차선에 위치한 것으로 판단하도록 구성된다.

즉, 도 4와 같이 자차(B)의 선행차량(A)이 동일 차선에 주행중인 경우에는, 상기 광도센싱수단(3)에 센싱되는 광도 분포가 도시된 바와 같이 전류값으로 검출될 수 있으며, 중앙의 광도센서로 갈수록 높은 전류가 검출되어 광도가 주변보다 상대적으로 높음을 알 수 있어서, 이를 통해 선행차량(A)이 자차(B)와 동일한 차선에서 선행하고 있음을 알 수 있는 것이다.

한편, 도 5에서는 자차(B)의 선행차량(A)이 좌측 차선에서 주행중인 경우를 예시한 것으로서, 광도 분포를 나타내는 전류값이 좌측의 광도센서로 갈수록 커짐을 알 수 있는 바, 이와 같이 광도센서(S1-S7)의 측정 전류값이 점차로 일측 방향으로 증대하는 경우에는 선행차량(A)이 해당 방향의 인접차선에 주행중인 것으로 판단하는 것이다.

물론, 상기한 바와 같은 광도센서(S1-S7)의 전류값 경향이 어느 정도일 때를 선행차량(A)이 인접차선을 주행하는 것 또는 동일 차선을 주행하는 것으로 판단할 지는 다수의 실험 및 해석에 의해 결정될 수 있을 것이며, 일 예로 도 6과 도시된 바와 같이 일정한 기준이 되는 문턱값들을 정해 놓고 각 광도센서(S1-S7)에서 측정되는 전류값들의 분포가 도시된 바와 같이 두 문턱값이내에서 높은 문턱값 이외보다 높은 값을 갖는 경우를 선행차량(A)이 자차(B)와 동일 차선을 주행하는 것으로 판단하고, 도 7과 같이 광도센서(S1-S7)들의 전류값 분포가 일정한 문턱값들 밖에서 높은 값을 나타내면 선행차량(A)은 자차(B)의 우측차선에 있는 것으로 판단하는 것이다.

이때, 상기 문턱값들은 조향각에 따라 연동하도록 구현하여, 야간 커브길의 곡률반경을 능동적으로 반영하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 스마트 크루즈 장치를 제어하는 방법은 도 8과 같이 구성될 수 있을 것인 바, 조향각이 소정의 기준조향각 이상이 되면, 차량이 커브길에 진입한 것으로 인식하는 커브진입판단단계(S100)와; 차량이 커브길에 진입한 상태에서, 컬러센서(1)에서 측정된 전방으로부터의 광선의 색깔을 판단하여, 자차(B) 전방에 차량이 주행중임을 판단하는 선행차량인식단계(S110)와; 선행차량(A)이 인식되면, 상기 광도센싱수단(3)에 의해 센싱된 광도 분포에 의해 상기 선행차량(A)이 자차(B)와 동일한 차선에서 주행중인지를 판단하는 차선판단단계(S120)와; 상기 차선판단단계(S120) 수행결과, 선행차량(A)이 자차(B)와 동일 차선을 주행중인 경우, 선행차량(A) 후미등으로부터의 광선의 광도에 따라 차량의 가감속을 제어하는 차량제어단계(S130)를 포함하여 구성된다.

상기 선행차량인식단계(S110)에서는 상기 컬러센서(1)에서 측정된 전방으로부터의 광선의 색깔이 법규에 규정된 차량 후미등의 색깔 범위 내에 속하는 적색의 경우, 자차(B) 전방에 차량이 주행중이라고 판단한다.

상기 차선판단단계(S120)에서는 상기 광도센싱수단(3)에 의해 센싱된 선행차량(A)의 후미등 광선의 광도 분포가, 자차(B)의 횡방향 중앙부 광도가 양쪽 주변부 보다 높으면, 선행차량(A)이 자차(B)와 동일한 차선에 있는 것으로 판단하고, 자차(B)의 횡방향 중앙부 보다 어느 한쪽 주변부가 높으면, 선행차량(A)이 광도가 높은 쪽의 인접차선에 위치한 것으로 판단한다.

상기한 바와 같은 차선판단단계(S120)의 결과에 의해, 컨트롤러(5)는 선행차량(A)이 자차(B)와 동일 차선에 선행하는 것으로 판단되는 경우에는, 선행차량(A)과의 거리가 좁아지면, 상기 광도센서에 검출되는 광도가 점점 강해져서 일정한 기준값 이상이 되는 경우에는 상기 차량제어단계(S130)를 통해 차속을 줄이도록 제동장치(9)를 구동하도록 하고, 선행차량(A)과의 거리가 상기 기준값 미만인 경우에는 이전의 제어값을 유지하여, 선행차량(A)과의 거리를 일정한 수준으로 지속적으로 안정되고 신뢰성 있게 유지할 수 있도록 한다.

또는 상기 선행차량(A)과의 거리가 멀어져서, 상기 광도센서에 검출되는 광도가 점점 약해지고 상기 기준값 미만이 되는 경우에, 상기와 같이 이전의 제어값을 그대로 유지만하는 것이 아니라, 그 이상 더 약해지는 경우에는 가속장치를 구동하여 차속을 증대시키는 제어도 가능할 것이다.

한편, 상기 컨트롤러(5)는 상기 차선판단단계(S120)에 의해 선행차량(A)이 다른 인접차선의 차량이라고 판단되는 경우에 이전의 제어값을 유지하도록 하며, 상기 커브길진입판단단계와, 선행차량인식단계(S110)에서도 각각 커브길이 아닌 것으로 판단되거나 선행차량(A)이 검출되지 않은 경우에는 이전의 제어값을 유지하도록 하여 안정된 크루즈 주행 상태가 지속되도록 한다.

따라서, 본 발명의 스마트 크루즈 장치 제어 방법은 종래의 스마트 크루즈 장치 및 그 제어방법에 추가로 적용하여, 스마트 크루즈 장치가 보다 안정되고 신뢰성 있게 기능하도록 하는 것이 가능하다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 컬러센서
3; 광도센싱수단
5; 컨트롤러
7; 가속장치
9; 제동장치
11; 센서유닛
A; 선행차량
B; 자차
S1-S7; 광도센서
S100; 커브진입판단단계
S110; 선행차량인식단계
S120; 차선판단단계
S130; 차량제어단계

Claims (7)

1. 선행차량의 후미등 광선의 색깔을 감지할 수 있도록 설치된 컬러센서와;
   선행차량의 후미등 광선의 자차 횡방향을 따른 광도 분포를 센싱하도록 설치된 광도센싱수단과;
   상기 컬러센서에 의해 센싱되는 광선의 색깔에 의해 자차의 전방에 선행차량이 존재하는지의 여부를 판단하고, 상기 광도센싱수단에 의한 차량 횡방향에 따른 광도 분포에 의해 선행차량이 자차와 동일 차선에 있는지의 여부를 판단하여, 차량의 가속 또는 제동 작용을 제어하는 컨트롤러;
   를 포함하여 구성되고,
   상기 컨트롤러는 상기 광도센싱수단에 의해 센싱된 선행차량의 후미등 광선의 광도 분포가, 자차의 횡방향 중앙부 광도가 양쪽 주변부 보다 높으면, 선행차량이 자차와 동일한 차선에 있는 것으로 판단하고, 자차의 횡방향 중앙부 보다 어느 한쪽 주변부가 높으면, 선행차량이 광도가 높은 쪽의 인접차선에 위치한 것으로 판단하도록 구성된 것
   을 특징으로 하는 스마트 크루즈 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 광도센싱수단은 차량의 전방에 횡방향으로 길게 배치된 적어도 3개 이상 다수의 광도센서;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 크루즈 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 컬러센서와 광도센싱수단은 하나의 광도센서와 컬러센서가 짝을 이루어 패키지화된 센서유닛이 차량의 전방에 횡방향으로 열을 지어 다수 배치되어 구성되는 것
   을 특징으로 하는 스마트 크루즈 장치.
4. 삭제
5. 청구항 1항 내지 3항 중 어느 한 항의 스마트 크루즈 장치를 제어하는 방법에 있어서,
   조향각이 소정의 기준조향각 이상이 되면, 차량이 커브길에 진입한 것으로 인식하는 커브진입판단단계와;
   차량이 커브길에 진입한 상태에서, 컬러센서에서 측정된 전방으로부터의 광선의 색깔을 판단하여, 자차 전방에 차량이 주행중임을 판단하는 선행차량인식단계와;
   선행차량이 인식되면, 상기 광도센싱수단에 의해 센싱된 광도 분포에 의해 상기 선행차량이 자차와 동일한 차선에서 주행중인지를 판단하는 차선판단단계와;
   상기 차선판단단계 수행결과, 선행차량이 자차와 동일 차선을 주행중인 경우, 선행차량 후미등으로부터의 광선의 광도에 따라 차량의 가감속을 제어하는 차량제어단계;
   를 포함하여 구성되고,
   상기 차선판단단계에서는 상기 광도센싱수단에 의해 센싱된 선행차량의 후미등 광선의 광도 분포가, 자차의 횡방향 중앙부 광도가 양쪽 주변부 보다 높으면, 선행차량이 자차와 동일한 차선에 있는 것으로 판단하고, 자차의 횡방향 중앙부 보다 어느 한쪽 주변부가 높으면, 선행차량이 광도가 높은 쪽의 인접차선에 위치한 것으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 스마트 크루즈 장치 제어 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 선행차량인식단계에서는 상기 컬러센서에서 측정된 전방으로부터의 광선의 색깔이 법규에 규정된 차량 후미등의 색깔 범위 내에 속하는 적색의 경우, 자차 전방에 차량이 주행중이라고 판단하는 것
   을 특징으로 하는 스마트 크루즈 장치 제어 방법.
7. 삭제

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