KR102195374B1 - 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템 및 그의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명 레이더 센서로부터 감지한 다수의 타겟차량들로부터 자차와 같은 방향으로 주행하는 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리로 차간거리 제어를 수행함으로써 주변 교통상황에 적합한 차간거리로의 자동 조정을 가능하게 한 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이더 센서를 구비하고, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 기초하여 자차량의 전방에 위치하는 전방차량과 적정거리를 유지하도록 상기 자차량의 거동을 제어하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법으로서, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 근거하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서 상기 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 선정하는 단계; 상기 선정된 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리를 유지하도록 상기 자차량의 가감속을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법이 제공된다.

Description

차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템 및 그의 제어 방법{ADAPTIVE CRUISE CONTROL SYSTEM WITH VEHICLE INTERVAL REGULATION FUNCTION AND METHOD FOR THEREOF}
본 발명은 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이더 센서로부터 감지한 다수의 타겟차량들로부터 자차와 같은 방향으로 주행하는 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리로 차간거리 제어를 수행함으로써 주변 교통상황에 적합한 차간거리로의 자동 조정을 가능하게 한 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
적응 순항 제어 시스템(ACC : Adaptive Cruise Control)은 운전자가 설정한 속도로 자동 운행하되 차량 전방에 장착된 레이더 센서를 통해 차간거리를 실시간 측정해 적정 차간 거리를 유지하는 것으로, 운전자가 반복적으로 가속 페달과 브레이크 페달을 조작하지 않고도 선행 차량과의 안전거리를 유지해 차량의 안전 운행을 도와주는 시스템이다.
이와 같은 적응 순항 제어 시스템은 대한민국 공개특허 제2011-60244호(공개일: 2011.06.08., 발명의 명칭: 적응형 순항 제어 시스템 및 제어 방법), 대한민국 공개특허 제2012-139151호(공개일: 2012.12.27., 발명의 명칭: 지능형 순항 제어 시스템 및 이 시스템을 이용한 차간거리 제어 방법) 등 다수가 출원되어 있는 상태이다.
상기 특허를 포함하는 적응 순항 제어 시스템은 앞서가는 차량이 없을 때는 설정된 속도로 정속 주행하다가 선행차량이 발견되면 그 차량과 일정한 거리를 유지하기 위해 가속 또는 감속 주행을 한다. 이때 감지거리는 최대거리가 150m 안팍으로, 자차량의 속도에 따라 선형적으로 감지거리를 조정하여 불필요한 영역에서의 타겟 감지를 제한한다.
종래의 적응 순항 제어 시스템은 선행 차량과 적정거리를 유지하도록 자동 가감속 제어를 수행하는 중에 운전자가 직접 본인의 성향 및 주행 상황을 고려하여 차간거리를 수동 설정하도록 되어 있다.
그러나, 종래의 적응 순항 제어 시스템은 교통 흐름이 원활한 고속도로에서 주행할 경우 보통 최대거리를 유지하기 위해 가장 긴 차간거리를 설정하고, 주행중에 반대로 교통체증이 시작될 경우 전방차량과의 거리를 가깝게 유지하기 위해 보통 가장 짧은 차간거리를 설정해야 하므로, 다양한 도로 환경에서 장시간 주행할 경우 빈번한 차간거리의 변경을 통해 운전자가 불편하게 느낄 수 있다.
(문헌 1) 대한민국 공개특허 제2011-60244호(공개일: 2011.06.08.) "적응형 순항 제어 시스템 및 제어 방법" (문헌 2) 대한민국 공개특허 제2012-139151호(공개일: 2012.12.27.) "지능형 순항 제어 시스템 및 이 시스템을 이용한 차간거리 제어 방법"
본 발명의 목적은, 레이더 센서로부터 감지한 다수의 타겟차량들로부터 자차와 같은 방향으로 주행하는 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리로 차간거리 제어를 수행함으로써 주변 교통상황에 적합한 차간거리로의 자동 조정을 가능하게 한 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템 및 그의 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이더 센서를 구비하고, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 기초하여 자차량의 전방에 위치하는 전방차량과 적정거리를 유지하도록 상기 자차량의 거동을 제어하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법으로서, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 근거하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서 상기 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 선정하는 단계; 상기 선정된 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리를 유지하도록 상기 자차량의 가감속을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법이 제공된다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법은 상기 결정하는 단계 이후에, 상기 결정된 차간거리를 필터링하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 결정하는 단계는 상기 자차량의 전방에 위치하면서 동일차선내에 위치하는 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 레이더 센서를 구비하고, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 기초하여 자차량의 전방에 위치하는 전방차량과 적정거리를 유지하도록 상기 자차량의 거동을 제어하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법으로서, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 근거하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서 상기 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 선정하는 단계; 상기 선정된 타겟차량의 대수를 결정하는 단계; 상기 결정된 타겟차량의 대수와 미리 설정된 기준대수와의 비교를 통하여 상기 자차량의 주행환경이 정체구간인지 또는 원활한 구간인지를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계의 판단결과에 따라 정체구간 또는 원활한 구간에 맞는 차간거리로 자동 설정하여 설정된 차간거리를 유지하도록 상기 자차량의 가감속을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법이 제공된다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 레이더 센서를 구비하고, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 기초하여 자차량의 전방에 위치하는 전방차량과 적정거리를 유지하도록 상기 자차량의 거동을 제어하는 적응 순항 제어 시스템에 있어서, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 근거하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서 상기 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 타겟차량 선정부; 상기 선정된 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 차간거리 결정부; 및 상기 결정된 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리를 유지하도록 상기 자차량의 가감속을 제어하는 차간거리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템이 제공된다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적응 순항 제어 시스템은 상기 차건거리 결정부에 의해 결정된 차간거리를 필터링하는 필터링부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 차간거리 결정부는 상기 자차량의 전방에 위치하면서 동일차선내에 위치하는 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 레이더 센서를 구비하고, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 기초하여 자차량의 전방에 위치하는 전방차량과 적정거리를 유지하도록 상기 자차량의 거동을 제어하는 적응 순항 제어 시스템에 있어서, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 근거하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서 상기 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 타겟차량 선정부; 및 상기 결정된 타겟차량의 대수와 미리 설정된 기준대수와의 비교를 통하여 상기 자차량의 주행환경이 정체구간인지 또는 원활한 구간인지를 판단하고, 그 판단결과에 따라 정체구간 또는 원활한 구간에 맞는 차간거리로 자동 설정하여 설정된 차간거리를 유지하도록 상기 자차량의 가감속을 제어하는 차간거리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면 레이더 센서로부터 감지한 다수의 타겟차량들로부터 자차와 같은 방향으로 주행하는 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리로 차간거리 제어를 수행함으로써 주변 교통상황에 적합한 차간거리로의 자동 조정을 가능하게 한 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 평균화한 평균차간거리를 필터링함에 따라 빈번한 차간거리 변경을 방지할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 전자제어유닛을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도,
도 4는 주행중인 교통환경과 타겟차량들간의 차간거리를 예시한 도면, 그리고
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템을 사용함에 따라 자동으로 조정되는 차간거리를 예시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도를 도시하고 있고, 도 2는 도 1에 도시된 전자제어유닛을 설명하기 위한 블록도를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템은 자차량에 설치되어 전방에 위치하는 전방차량의 정보를 측정하는 센서부(11)와, 센서부(11)로부터 측정된 전방차량의 정보 중에서 선정된 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리로 차간거리 제어를 수행하는 전자제어유닛(12)을 포함한다.
센서부(11)는 레이더(radar) 센서로, 자차량의 전방에 위치하는 전방차량을 감지한다. 또한 센서부(11)는 감지한 결과를 이용하여 자차량과 타겟차량간의 차간거리 및 타겟차량에 대한 자차량의 상대속도를 측정할 수 있다. 이러한 센서부(11)는 레이더 센서외에도, 휠 센서, 조향각 센서, 요레이트 센서 등을 더 포함할 수 있다.
전자제어유닛(12)은 미리 설정된 적정거리를 유지하도록 자차량의 가감속을 제어하는 적응 순항 제어 모드로의 동작 여부를 설정, 적응 순항 제어시 차간거리의 설정 등을 위한 운전자 명령을 입력받는 운전자 인터페이스(미도시)와 연결되어 있다. 운전자 인터페이스는 차량의 조작 패널에 마련된 버튼 등의 입력장치를 포함한다.
또한 운전자 인터페이스는 도 5에 도시된 바와 같이, 종래와 동일하게 차간거리를 설정할 수 있는 1단계 내지 4단계(A)에, 추가적으로 교통상황을 고려하여 자동적으로 차간거리를 조절할 수 있는 하나의 단계, 즉 자동단계(B)를 입력받을 수 있다.
즉, 운전자 인터페이스를 통해 차간거리 설정을 예를 들면 '1단계', '2단계', '3단계', '4단계', 및 '자동단계' 중 어느 하나를 선택받는다. 이때 '자동단계'는 교통상황을 고려하여 자차량의 전방에 위치하는 감지영역내의 타겟차량들간의 차간거리를 평균한 평균차간거리로 차간거리를 설정한다. 따라서, 장시간 주행을 하는 경우 '자동단계'로 차간거리를 설정하게 되면 교통상황에 맞춰 차간거리를 변경해야 하는 운전자의 불편함을 해소할 수 있다.
또한 전자제어유닛(12)은 타겟차량과 설정된 차간거리를 유지하기 위하여 가속요구토크가 생성된 경우 생성된 가속요구토크를 엔진제어장치(13)에 제공한다. 엔진제어장치(13)는 가속요구토크에 상응하게 생성된 엔진토크에 따라 연료 공급량을 결정하는 쓰로틀밸브를 구동하여 엔진출력을 조절한다.
또한 전자제어유닛(12)은 감속제어가 필요한 경우 감속요구토크를 브레이크 제어장치(15)에 제공한다. 브레이크 제어장치(15)는 감속요구토크에 상응하게 생성된 제동토크에 따라 휠에 가해지는 제동력을 조절한다.
이하에서는 차간거리의 설정이 '자동단계'로 설정되어 교통상황에 맞춰 자차량의 가감속을 제어하여 선행차량과 적정거리를 유지할 수 있도록 하는 전자제어유닛(12)의 특징을 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면 전자제어유닛(12)은 수신부(121), 타겟차량 선정부(122), 차간거리 결정부(123) 및 차단거리 제어부(124) 등을 포함한다.
수신부(121)는 센서부(11)로부터 감지된 감지정보를 수신한다. 이때 감지된 감지정보에는 자차량의 전방에 설치된 레이더 센서로부터 감지영역내에 있는 전방차량정보, 전방차량에 대한 자차의 상대속도 등을 포함한다.
타겟차량 선정부(122)는 수신부(121)를 통하여 수신된 감지영역내에 있는 전방차량정보를 이용하여 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 선정한다. 선정된 타겟차량정보는 감지영역내에 위치하는 자차량의 전방에 위치하는 전방차량들이다.
차간거리 결정부(123)는 타겟차량 선정부(122)에 의해 선정된 타겟차량의 대수를 계산하고 계산된 타겟차량의 대수를 미리 설정된 기준대수와 비교하여 정체구간인지 원활한 구간인지를 판단하여 그 판단결과에 따라 설정된 차간거리를 결정한다. 여기서 기준대수는 정체구간을 판단하기 위한 최대기준대수와, 원활한구간을 판단하기 위한 최소기준대수를 포함한다.
따라서 차간거리 결정부(123)는 타겟차량의 대수가 최대기준대수를 초과하는 경우 장체구간으로 판단하여 차간거리를 1단계, 즉 가장 짧은 차간가리로 결정하고, 타겟차량의 대수가 최소기준대수 미만인 경우 원활한 구간으로 판단하여 차간거리를 4단계, 즉 가장 긴 차간가리로 결정한다.
여기서는 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서도 선정된 타겟차량의 대수를 최대기준대수 또는 최소기준대수와 비교하여 정체구간인지 또는 원활한 구간인지를 판단함으로써 정체구간 또는 원활한 구간에 맞게 자동으로 차간거리를 조정할 수 있다.
또한 차간거리 결정부(123)는 타겟차량들간의 차간거리를 평균하여 평균화한 평균차간거리를 차간거리로 결정한다. 즉 차간거리 결정부(123)는 정체구간, 원활한 구간, 원활한 구간에서도 2단계 또는 3 단계로의 설정이 필요한 구간에 맞게 자동으로 차간거리를 결정할 수 있다.
구체적으로 차간거리 결정부(123)는 자차량의 전방에 위치하는 감지영역내의 타겟차량들간의 차간거리를 각각 계산한다.
차간거리 제어부(124)는 차간거리 결정부(123)에 의해 결정된 차간거리를 유지할 수 있도록 자차량의 가감속을 제어한다.
이렇게 함으로써 주행중인 교통상황에 맞춰 자동으로 조정되는 차간거리로 인하여 운전자가 수동으로 차간거리를 설정해야 하는 불편함을 해결할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법을 도 3을 참조하여 설며하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차간거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면 전자제어유닛(12)은 운전자 인터페이스를 통해 차간거리의 설정을 '자동단계'로 선택받는다(S11).
전자제어유닛(12)은 레이더 센서로부터 감지된 감지정보를 수신하여 자차량의 전방에 위치하는 감지영역내의 타겟차량을 선정한다(S13).
이후, 전자제어유닛(12)은 선정된 타겟차량들간의 차간거리를 계산하고 계산된 차간거리를 평균화하여 평균차간거리를 계산한다(S15).
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 자차량의 전방에 위치하는 감지영역은 세모로 표시하고 있고, 세모로 표시된 감지영역 중에서 타겟차량들간의 차간거리, 즉 d1 내지 d5를 각각 계산하고, 계산된 타겟차량들간의 차간거리를 평균화하여 평균차간거리를 계산한다. 여기서 도 4의 (a)는 고속 주행시, 즉 원활한 구간을 주행하는 교통상황의 예이고, 도 4의 (b)는 정체시, 즉 정체구간을 주행하는 교통상황의 예시이다. 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 자차량의 전방에 위치하는 감지영역 중에서 타겟차량들간의 차간거리, 즉 d1 내지 d9를 각각 계산하고, 계산된 타겟차량들간의 차간거리를 평균하여 평균차간거리를 계산한다.
여기서는 정체시와 원활한구간에서의 차간거리를 계산하는 예를 설명하고 있으나, 저속도 아니고 고속도 아닌 중속으로 주행중인 교통환경에서도 타겟차량들간의 차간거리를 계산하고 이들을 평균화하여 평균차간거리를 계산할 수 있다.
전자제어유닛(12)은 계산된 평균차간거리를 차간거리로 설정하여 설정된 차간거리를 유지할 수 있도록 자차량의 가감속 제어를 수행한다(S17).
이에 따라 앞선 차량과 차간거리를 유지하면서 자율 주행하는 적응 순항 제어 동작 중에 교통상황에 맞춰서 차간거리를 자동 설정함에 따라 운전자가 일일이 차간거리를 수동으로 변경함에 따른 불편함을 해결할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
11 : 센서부 12 : 전자제어유닛
13 : 엔진제어장치 14 : 브레이크 제어장치
121 : 수신부 122 : 타겟차량 선정부
123 : 차간거리 결정부 124 : 차간거리 제어부

Claims (8)

  1. 레이더 센서를 구비하고, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 기초하여 자차량의 전방에 위치하는 전방차량과 적정거리를 유지하도록 상기 자차량의 거동을 제어하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법으로서,
    상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 근거하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서 상기 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 선정하는 단계;
    상기 선정된 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리를 유지하도록 상기 자차량의 가감속을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 결정하는 단계 이후에,
    상기 결정된 차간거리를 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결정하는 단계는
    상기 자차량의 전방에 위치하면서 동일차선내에 위치하는 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템의 차간거리 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 레이더 센서를 구비하고, 상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 기초하여 자차량의 전방에 위치하는 전방차량과 적정거리를 유지하도록 상기 자차량의 거동을 제어하는 적응 순항 제어 시스템에 있어서,
    상기 레이더 센서로부터 감지된 감지정보에 근거하여 상기 자차량의 전방에 위치하는 전방차량 중에서 상기 자차량과 같은 방향으로 주행하는 타겟차량을 선정하는 타겟차량 선정부;
    상기 선정된 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 차간거리 결정부; 및
    상기 결정된 타겟차량들간의 차간거리를 평균화한 평균차간거리를 유지하도록 상기 자차량의 가감속을 제어하는 차간거리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 차간거리 결정부에 의해 결정된 차간거리를 필터링하는 필터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 차간거리 결정부는
    상기 자차량의 전방에 위치하면서 동일차선내에 위치하는 타겟차량들간의 차간거리를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응 순항 제어 시스템.
  8. 삭제
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