KR102227845B1

KR102227845B1 - V2v 및 das 센서 기반의 군집주행 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102227845B1
Application number: KR1020140130249A
Authority: KR
Inventors: 윤성준
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2021-03-15
Also published as: KR20160037544A

Abstract

본 발명은 차량의 군집주행을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 차량간 통신을 통해 선행차량으로부터 수신한 선행차량의 주행정보 및 센서를 통해 획득한 선행차량과의 거리를 이용하여 차량의 군집주행을 제어하는 시스템을 제공한다. 따라서 선행차량의 주행정보에 따라 차량의 군집주행을 제어하되, 선행차량과 통신이 가능하지 않거나 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행을 할 수 없는 경우에는 선행차량과의 거리에 기초하여 차량의 자율주행을 제어함으로써 주행상황 및 통신환경에 맞게 차량의 주행을 제어할 수 있도록 한다.

Description

V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING GROUP DRIVING BASED ON V2V AND DAS SENSOR}

본 발명은 차량의 군집주행을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 선행차량과 선행차량을 추종하는 후미차량이 선행차량의 정보에 따라 군집으로 주행할 수 있도록 후미차량의 주행을 제어하는 군집주행 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

종래의 군집주행 제어 시스템은 차량이 GPS를 통해 획득한 위치 좌표, 센서를 통해 측정한 주행 속도, 주행 방향각 등과 같은 정보를 군집주행 내 차량과 애드혹 통신을 통해 송수신한다. 그리고 송수신된 정보에 기초하여 차량의 군집주행을 제어하는 방식이다.

하지만 GPS는 터널과 같은 공간에서는 제대로 동작이 되지 않아 차량의 정확한 위치 좌표를 획득할 수가 없다. 따라서 차량의 위치 좌표를 정확하게 전달받지 못한 경우에는 다른 차량으로부터 수신한 정보에 따라 군집주행을 수행할 수 없는 경우가 존재한다.

또한, 차량간 통신을 통해 획득한 정보에 기초하여 군집주행을 수행하기 때문에 차량간 통신이 원활하지 않은 경우나 차량간 통신을 통해 수신한 정보를 신뢰할 수 없는 경우에는 군집주행을 수행할 수 없는 문제점이 존재한다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 차량간 통신을 통해 차량의 군집주행을 제어하되 차량간 통신이 원활하지 않거나 차량간 통신을 통해 송수신된 정보에 따라 군집주행을 수행할 수 없는 경우에는 DAS 센서(Driving Assist System Sensor)를 통해 획득한 정보에 기초하여 군집주행을 제어하는 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일면에 따르면, 선행차량의 주행정보를 수신하고 자차의 주행정보를 후미차량으로 전송하는 차량간통신부; 상기 선행차량과의 거리를 계산하는 차량간거리획득부; 및 상기 수신된 선행차량의 주행정보 및 상기 계산된 선행차량과의 거리 중 적어도 하나를 이용하여 상기 자차의 군집주행을 제어하는 군집주행제어부를 포함하는 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템을 제공한다.

상기 군집주행제어부는 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 따라 상기 자차의 군집주행 제어가 가능한지 여부를 판단하고 상기 자차의 군집주행을 제어하며, 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 포함된 도로곡률정보, 요레이트정보 및 조향각정보에 따라 상기 자차의 횡방향 움직임을 제어하고, 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 포함된 속도정보, 가속도정보 및 제동정보에 따라 상기 자차의 종방향 움직임을 제어한다. 또한, 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 상기 계산된 선행차량과의 거리를 반영하여 상기 자차의 종방향 움직임을 제어할 수도 있다.

상기 군집주행제어부는 상기 선행차량의 주행정보가 수신되지 않으면 상기 선행차량의 주행정보가 수신될 때까지 상기 계산된 선행차량과의 거리가 기설정된 거리 이상을 유지하도록 상기 자차의 군집주행을 제어한다.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 선행차량으로부터 상기 선행차량의 주행정보를 수신하는 단계; 상기 선행차량과의 거리를 계산하는 단계; 및 상기 선행차량의 주행정보 및 상기 선행차량과의 거리 중 적어도 하나를 이용하여 자차의 군집주행을 제어하는 단계를 포함하는 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 방법을 제공한다.

상기 자차의 군집주행을 제어하는 단계는, 상기 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행이 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행이 가능하지 않으면 상기 계산된 선행차량과의 거리에 기초하여 상기 자차의 군집주행을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 차량간 통신을 통해 획득한 정보에 기초하여 군집주행을 제어하면서 DAS 센서를 통해 획득한 정보를 이용하여 군집주행 제어를 보조한다. 또한, 차량간 통신을 통해 수신한 정보에 따라 군집주행을 수행할 수 없는 경우에는 DAS 센서를 통해 획득한 정보에 기초한 자율주행을 수행함으로써 통신환경 또는 GPS의 오차에 상관없이 안정적인 군집주행을 수행할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템의 구조를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 방법의 과정을 나타낸 흐름도.
도 3과 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템에 의하여 차량이 군집주행을 하는 실시예를 설명하기 위한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템(이하, 군집주행 제어 시스템)의 구조를 나타낸 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 군집주행 제어 시스템(100)은 차량간통신부(110), 주행정보센싱부(120), 차량간거리획득부(130) 및 군집주행제어부(140)를 포함하며, 이하 자차의 군집주행 제어 시스템(100)을 중심으로 설명한다.

차량간통신부(110)는 선행차량의 차량간통신부(210)로부터 선행차량의 주행정보를 수신하고, 자차의 주행정보를 후미차량의 차량간통신부(310)로 전송한다.

차량간통신부(110)는 자차의 주행정보센싱부(120)로부터 자차의 주행정보를 획득한다. 주행정보센싱부(120)는 차량에 장착된 센서들을 통해 도로의 곡률정보, 차량의 요레이트정보, 조향각정보, 속도정보, 가속도정보 및 제동정보 등을 획득한다. 그리고 획득한 차량의 주행정보를 차량간통신부(110)로 전달한다.

즉, 선행차량의 차량간통신부(210)는 선행차량의 주행정보센싱부(220)로부터 선행차량의 주행정보를 획득하고 획득한 주행정보를 자차의 차량간통신부(110)로 전달한다. 선행차량의 주행정보를 수신한 자차의 차량간통신부(110)는 수신된 선행차량의 주행정보를 군집주행제어부(140)로 전달하여 자차의 군집주행 제어를 수행할 수 있도록 하며, 자차의 주행정보센싱부(120)로부터 획득한 자차의 주행정보를 후미차량의 차량간통신부(310)로 전달하여 후미차량이 군집주행을 할 수 있도록 한다.

또는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 군집주행 차량 중 리더차량이 리더차량의 주행정보를 후미차량들에게 전송함으로써 차량들이 리더차량의 주행정보에 따라 군집주행을 하도록 할 수도 있다. 즉, 도 1의 선행차량이 자차, 후미차량에게 선행차량의 주행정보를 전송하고, 자차, 후미차량은 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행을 할 수도 있다.

차량간통신부(110)는 차량의 주행정보를 송수신하며 수신한 선행차량의 주행정보를 군집주행제어부(140)로 전달하고, 선행차량으로부터 주행정보가 수신되지 않거나 선행차량과 통신을 할 수 없는 경우에는 그에 관한 정보를 군집주행제어부(140)로 전달한다.

군집주행제어부(140)는 차량간통신부(110)로부터 선행차량의 주행정보를 수신하면 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 군집주행을 제어한다.

구체적으로, 군집주행제어부(140)는 차량간통신부(110)로부터 선행차량과의 통신 가부에 관한 정보 또는 선행차량의 주행정보를 수신하면 자차의 군집주행이 가능한지 여부를 판단한다.

선행차량과의 차량간 통신이 가능하고 선행차량으로부터 수신한 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 주행 제어를 할 수 있는 경우에는 자차의 군집주행 제어가 가능한 것으로 판단한다.

그리고 선행차량과의 통신이 원활하지 않거나 선행차량으로부터 수신한 선행차량의 주행정보가 정확하지 않거나 선행차량의 주행정보 중 자차의 군집주행 제어를 위해 필요한 정보가 포함되지 않은 경우에는 선행차량의 주행정보에 기초한 군집주행이 가능하지 않은 것으로 판단한다.

예컨대, 선행차량으로부터 수신한 위치정보를 자차의 GPS 정보, 자차의 레이더를 통해 획득한 선행차량과의 거리정보에 기초한 선행차량의 위치정보와 비교하여 선행차량으로부터 수신한 위치정보가 정확하지 않은 것으로 판단되면 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행을 할 수 없다고 판단한다. 또는, 선행차량으로부터 수신한 주행정보 중에 선행차량의 속도정보, 조향각정보 등 일부 정보가 누락되어 있는 경우에도 선행차량의 주행정보에 따른 군집주행을 수행할 수 없다고 판단한다.

군집주행제어부(140)는 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 군집주행 제어가 가능하다고 판단되면 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 군집주행을 제어한다.

일실시예에 따르면, 선행차량으로부터 수신한 도로곡률정보, 선행차량의 요레이트정보 및 조향각정보에 따라 자차의 횡방향 움직임을 제어한다. 그리고 선행차량으로부터 수신한 선행차량의 속도정보, 가속도정보 및 제동정보에 따라 자차의 종방향 움직임을 제어한다.

따라서 자차는 선행차량의 주행정보와 동일하게 차량의 주행을 제어함으로써 선행차량과 함께 군집주행을 할 수 있도록 한다. 그리고 자차의 주행정보를 후미차량으로 전송하여 후미차량도 자차의 주행정보에 따른 군집주행을 할 수 있도록 한다.

이때 자차의 주행정보를 후미차량으로 전송함에 있어서 자차가 군집주행 중인지 여부에 관한 정보를 후미차량으로 전송할 수도 있다. 즉, 후미차량이 자차가 군집주행 중인지 여부를 확인하고 후미차량의 군집주행 여부를 판단할 수 있도록 할 수도 있다.

군집주행제어부(140)는 선행차량으로부터 수신한 주행정보에 따라 군집주행 제어가 가능하지 않다고 판단되면 차량간거리획득부(130)로부터 자차와 선행차량 간의 거리정보를 수신하고, 수신된 선행차량과의 거리에 기초하여 자차의 자율주행을 제어한다.

차량간거리획득부(130)는 차량에 장착된 레이더센서와 같은 DAS 센서(Driving Assist System Sensor)를 통해 자차와 선행차량 간의 거리를 계산하고 계산된 거리를 군집주행제어부(140)로 전달한다. 차량간거리획득부(130)는 지속적으로 선행차량과의 거리를 계산하여 군집주행제어부(140)로 전달할 수도 있으나, 군집주행제어부(140)로부터 선행차량과의 거리정보를 요청받은 경우에만 계산된 선행차량과의 거리를 전달할 수도 있다.

군집주행제어부(140)는 선행차량으로부터 선행차량의 주행정보를 수신할 수 있을 때까지 또는 선행차량으로부터 수신한 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행 제어가 가능할 때까지 차량간거리획득부(130)로부터 획득한 선행차량과의 거리에 따라 자차의 주행을 제어할 수 있다.

일실시예에 따르면, 선행차량의 주행정보에 따른 군집주행 제어가 가능하지 않은 경우 선행차량과의 거리가 일정 거리 이상을 유지하도록 차량의 주행을 제어한다.

군집주행제어부(140)는 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행을 할 수 있을 때까지 선행차량과의 거리에 기초하여 자차의 자율주행을 제어하며, 현재 자차의 군집주행이 가능하지 않다는 정보를 후미차량에 전송하여 후미차량이 주행 제어에 참고할 수 있도록 한다.

도 3과 도 4가 선행차량과의 통신이 가능한 경우와 가능하지 않은 경우에 자차의 군집주행을 제어하는 실시예를 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 선행차량과 통신이 가능하고 선행차량으로부터 수신한 주행정보에 따라 군집주행이 가능한 경우에는 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 군집주행을 제어한다.

반면 도 4에 도시된 바와 같이, 선행차량으로부터 수신한 주행정보에 따라 자차의 군집주행 제어가 가능하지 않은 경우에는 DAS 센서 기반의 자율주행 제어를 통해 선행차량과의 거리가 일정 거리 이상을 유지하도록 한다.

즉, 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행 제어가 가능한 경우에는 선행차량의 감속, 제동정보에 따라 자차의 주행을 제어하므로 선행차량과의 거리가 일정 거리 이내이더라도 사고의 위험이 적다고 볼 수 있다. 그러나 선행차량의 주행정보에 따른 군집주행 제어가 어려운 경우에는 사고 방지를 위해 선행차량과의 거리를 일정 거리 이상 유지하며 자율주행을 할 수 있도록 한다.

군집주행제어부(140)는 DAS 센서 기반의 자율주행 제어 중 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행이 가능하게 되면, DAS 센서 기반의 자율주행 제어를 종료한다. 그리고 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 군집주행 제어를 수행하며, DAS 센서를 통해 획득한 선행차량과의 거리를 자차의 종방향 움직임 제어에 반영할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 방법의 과정을 나타낸 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 군집주행 제어 시스템은 자차의 군집주행 제어를 위해 선행차량과의 차량간 통신이 가능한지 여부를 확인한다(S200). 선행차량과의 통신이 가능하면 차량간 통신을 통해 선행차량의 주행정보를 획득한다(S210).

선행차량과의 차량간 통신이 가능하지 않으면 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행을 할 수 없으므로 자차의 DAS 센서를 통해 선행차량과의 거리를 계산한다(S240). 그리고 선행차량과의 거리에 기초하여 자차의 자율주행을 제어한다(S250). 예컨대, 선행차량과의 통신이 가능할 때까지 선행차량과의 거리가 일정 거리 이상을 유지하도록 자차의 자율주행을 제어한다.

선행차량으로부터 선행차량의 주행정보를 수신하면(S210) 자차는 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 군집주행 제어가 가능한지 여부를 판단하고(S220) 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행 제어가 가능하면 선행차량의 주행정보에 따라 자차의 군집주행을 제어한다(S230).

선행차량의 주행정보에 포함된 도로의 곡률정보, 선행차량의 요레이트정보, 조향각정보에 따라 자차의 횡방향 움직임을 제어하며, 선행차량의 속도, 가속도, 제동정보에 따라 자차의 종방향 움직임을 제어한다. 이때 계산된 자차와 선행차량 간의 거리를 고려하여 자차의 종방향 움직임을 제어할 수도 있다.

선행차량으로부터 수신한 선행차량의 주행정보가 정확하지 않거나 일부 정보가 누락되어 선행차량의 주행정보에 따른 군집주행 제어가 가능하지 않으면, 자차는 선행차량으로부터 수신한 주행정보에 따라 군집주행 제어가 가능할 때까지 자차와 선행차량과의 거리를 계산하고(S240) 계산된 거리에 기초하여 자차의 자율주행을 제어한다(S250).

따라서 본 발명에 따르면, 선행차량으로부터 수신한 주행정보에 따라 자차의 군집주행을 제어하되, 통신 상태가 원활하지 않거나 수신한 주행정보가 정확하지 않은 경우에는 DAS 센서 기반의 자율주행을 수행함으로써 안정적으로 차량의 주행을 제어할 수 있도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

선행차량의 주행정보를 수신하고 자차의 주행정보를 후미차량으로 전송하는 차량간통신부;
상기 선행차량과의 거리를 계산하는 차량간거리획득부; 및
상기 수신된 선행차량의 주행정보 및 상기 계산된 선행차량과의 거리 중 적어도 하나를 이용하여 상기 자차의 군집주행을 제어하는 군집주행제어부를 포함하되,
상기 군집주행제어부는 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 따라 상기 자차의 군집주행 제어가 가능한지 여부를 판단하고 상기 자차의 군집주행을 제어하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 군집주행제어부는
상기 수신된 선행차량의 주행정보에 포함된 도로곡률정보, 요레이트정보 및조향각정보에 따라 상기 자차의 횡방향 움직임을 제어하고, 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 포함된 속도정보, 가속도정보 및 제동정보에 따라 상기 자차의 종방향 움직임을 제어하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 군집주행제어부는
상기 수신된 선행차량의 주행정보 및 상기 계산된 선행차량과의 거리에 기초하여 상기 자차의 종방향 및 횡방향 움직임을 제어하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 군집주행제어부는
상기 선행차량의 주행정보가 수신되지 않으면 상기 선행차량의 주행정보가 수신될 때까지 상기 계산된 선행차량과의 거리가 기설정된 거리 이상을 유지하도록 상기 자차의 군집주행을 제어하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 차량간통신부는
상기 자차가 군집주행 중인지 여부에 관한 정보를 상기 후미차량으로 전송하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 시스템.
선행차량으로부터 상기 선행차량의 주행정보를 수신하는 단계;
상기 선행차량과의 거리를 계산하는 단계; 및
상기 선행차량의 주행정보 및 상기 선행차량과의 거리 중 적어도 하나를 이용하여 자차의 군집주행을 제어하는 단계를 포함하되,
상기 군집주행을 제어하는 단계는 상기 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행이 가능한지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 방법.
제7항에 있어서, 상기 자차의 군집주행을 제어하는 단계는
상기 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행이 가능하지 않으면 상기 계산된 선행차량과의 거리에 기초하여 상기 자차의 군집주행을 제어하는 단계를 더 포함하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 방법.
제7항에 있어서, 상기 자차의 군집주행을 제어하는 단계는
상기 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행이 가능하면 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 포함된 도로곡률정보, 요레이트정보 및 조향각정보에 따라 상기 자차의 횡방향 움직임을 제어하고, 상기 수신된 선행차량의 주행정보에 포함된 속도정보, 가속도정보 및 제동정보에 따라 상기 자차의 종방향 움직임을 제어하는 단계를 더 포함하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 계산된 선행차량과의 거리에 기초하여 상기 자차의 군집주행을 제어하는 단계는
상기 선행차량의 주행정보에 따라 군집주행이 가능할 때까지 상기 계산된 선행차량과의 거리를 기설정된 거리 이상 유지하며 상기 자차의 군집주행을 제어하는 것
인 V2V 및 DAS 센서 기반의 군집주행 제어 방법.