KR102345959B1 - 자율주행 차량의 군집 주행 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 군집제어서버가 경로가 중복되는 자율주행 차량을 군집하여 주행시키고 이들의 운행을 그룹으로 일괄 제어하므로 주행 안정성을 확보하면서 교통 체증을 현저하게 억제한다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템은 목적지 정보를 입력하는 입력부, 목적지 정보에서 경로 정보를 추출하는 제어부, 및 상기 경로 정보를 송신하는 통신부,를 포함하여 이루어지는 적어도 하나의 자율주행 차량; 및 상기 통신부가 송신한 경로 정보에 따라 경로가 중복되는 복수개의 자율주행 차량을 군집하여 주행하도록 제어하는 군집제어서버;를 포함한다.

Description

자율주행 차량의 군집 주행 시스템{GROUP DRIVING SYSTEM FOR SELF DRIVING CARS}
본 발명은 군집 주행 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행 차량의 군집 주행 시스템에 대한 것이다.
자율주행 차량은 인간의 운전 없이 자동으로 주행할 수 있는 자동차이다. 무인자동차는 레이더, LIDAR(light detection and ranging), GPS, 카메라로 주위의 환경을 인식하여 목적지를 지정하는 것만으로 자율적으로 주행한다. 이미 실용화되고 있는 무인자동차로는 이스라엘 군에서 운용되는 미리 설정된 경로를 순찰하는 무인 차량과 국외 광산이나 건설 현장 등에서 운용되고 있는 덤프 트럭 등의 무인 운행 시스템 등이 있다.
이러한 자율주행 차량의 첫 번째 핵심기술은 무인자동차 시스템과 Actual System이다. 실험실 내의 시뮬레이션뿐만 아니라 실제로 무인자동차 시스템을 구축하는 기술이며 구동장치인 가속기, 감속기 및 조향장치 등을 무인화 운행에 맞도록 구현하고, 무인자동차에 장착된 컴퓨터, 소프트웨어 그리고 하드웨어를 이용하여 제어를 가능하게 한다.
두 번째 핵심기술은 비전, 센서를 이용하여 시각정보를 입력받고 처리하는 것이다. 무인화 운행을 위한 자율 주행의 기본이 되는 것으로, 영상정보를 받아들이고 이 영상 중에서 필요한 정보를 추출해내는 기술이다. 이것은 CCD(charge-coupled device) 카메라뿐만 아니라 초음파 센서 및 레인지 필더 등의 센서를 사용하여 거리와 주행에 필요한 정보를 융합하여 분석 및 처리를 통해 장애물 회피와 돌발상황에 대처할 수 있게 한다.
세 번째 핵심기술은 통합관제 시스템과 운행감시 고장진단체계 기술이다. 이 기술은 차량의 운행을 감시하고 수시로 바뀌는 상황에 따라 적절한 명령을 내리는 운행감시체계를 구축하고, 개별적 프로세서 및 센서에서 발생되는 여러 상황을 분석하여 시스템의 고장을 진단하여 오퍼레이터에 대한 적절한 정보를 제공하거나 경보를 알리는 기능을 수행할 수 있게 한다.
네 번째 핵심기술은 지능제어 및 지능운행 장치이다. 이 기술은 무인운행기법으로 실제 차량모델을 이용한 수학적인 해석에 근거하여 제어명령을 생성하여 현재 무인자동차에 적용되고 있는 첫 번째 적용기술은 지능형 순향제어(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템이다. 지능형 순향제어는 레이다 가이드 기술에 기반을 두고 운전자가 페달을 조작하지 않아도 스스로 속도를 조절하여 앞차 또는 장애물과의 거리를 유지시켜주는 시스템이다. 운전자가 앞차와의 거리를 입력하면 자동차 전면에 부착된 장거리 레이다가 앞차의 위치를 탐지하여 일정속도를 유지하거나 감속, 가속하며 필요한 경우 완전히 정지하여 시야확보가 어려운 날씨에 유용하다.
다섯 번째 적용기술은 차선이탈방지 시스템이다. 이는 내부에 달린 카메라가 차선을 감지하여 의도하지 않은 이탈 상황을 운전자에게 알려주는 기술로 무인자동차에서는 도보와 중앙선을 구분하여 자동차가 차선을 따라 안전하게 주행할 수 있도록 해준다.
여섯 번째 적용기술은 주차보조 시스템이다. 이는 운전자가 어시스트 버튼을 탐색한 수 후진기어를 넣고 브레이크 페달을 밟으면 자동차가 조향장치 조절하여 후진 일렬주차를 도와주는 시스템이다. 차량 장착형 센서뿐만 아니라 인프라를 기반으로 출발지에서 주차공간까지 차량을 자동으로 유도하여 주차 시 불필요하게 소모되는 시간과 에너지를 절약해주어 소요비용과 환경오염을 최소화 해준다.
일곱 번째 적용기술은 자동주차 시스템이다. 이는 운전자가 주차장 앞에 차를 정지시킨 뒤 엔진을 끄고 내려서 리모콘 잠금 스위치를 2회 연속 누르면 자동차에 설치된 카메라가 차고의 반대편 벽에 미리 붙여놓은 반사경을 탐지해 적정한 접근 경로를 계산하여 스스로 주차를 하는 기술이다.
여덟 번째 적용 기술은 사각지대 정보 안내 시스템이다. 이는 자동차의 양측면에 장착된 센서가 사이드 미러로 보이지 않는 사각지대에 다른 차량이 있는지를 판단하여 운전자에게 경고를 해주는 것으로 복잡한 도로 상황에서 양측의 장애물 및 차량을 확인하여 차선을 변경하는 용도로 사용된다.
무인자동차의 가장 큰 장점은 주행속도와 교통 관리 자료가 일치하기 때문에 조절장치를 더욱 고르게 하여 반복정지를 피해 연료 효율에 도움을 준다는 것과 노인, 아동, 장애인 등 운전을 할 수 없는 이들도 이용할 수 있다는 것이다. 이외에도 장시간 운전으로 인한 피로를 해결해주고, 교통사고의 위험을 크게 줄일 수 있는 것과 도로의 교통 흐름이 빨라지고 교통 혼잡을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
최근에는 자율주행 차량의 군집주행이 대두되고 있다. 군집주행이란 자율주행 시스템에서 다수의 차량을 무리지어서 제어하는 방법을 말한다. 이에 선행기술문헌1에서는 리더 차량 및 상기 리더 차량의 통신기로부터 제어신호를 제공받아서 주행하는 추종 차량이 군집을 이루어 주행하는 군집 주행을 제어하기 위한 방법을 개시하고 있다. 나아가, 선행기술문헌1은 차량 간의 통신의 관점에서 군집주행을 규율하고 있다. 그러나, 군집주행의 원활한 상용화를 위해서는 전체 차량의 군집 주행을 제어하는 별도의 시스템 마련이 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
한국공개특허 제2019-0096864호(2019. 08. 20.)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 군집제어서버를 통해 각 자율주행 차량을 군집 주행하도록 하는 자율주행 차량의 군집 주행 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템은 목적지 정보를 입력하는 입력부, 목적지 정보에서 경로 정보를 추출하는 제어부, 및 상기 경로 정보를 송신하는 통신부,를 포함하여 이루어지는 적어도 하나의 자율주행 차량; 및 상기 통신부가 송신한 경로 정보에 따라 경로가 중복되는 복수개의 자율주행 차량을 군집하여 주행하도록 제어하는 군집제어서버;를 포함한다.
이때, 상기 자율주행 차량은 내부에 배치된 출력부를 더 포함하고, 상기 군집제어 서버에 의해 복수개의 자율주행 차량이 군집하여 주행되는 경우 상기 출력부는 다른 자율주행 차량의 외관을 그룹화하여 동일하게 표현하는 그룹표시모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 자율주행 차량은 레이더 또는 라이더를 포함하는 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부는 상기 군집제어서버가 군집 주행을 수행하여 자율주행 차량이 타 자율주행 차량에 종속되어 주행되는 경우에는 주변 자율주행 차량과의 간격 또는 주변 자율주행 차량의 속도를 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 출력부는 복수개의 자율주행 차량 중 군집이 해제된 후 재 군집되어 주행되는 차량의 외관을 군집 주행이 해제되지 않은 차량과 다르게 표현하는 재군집표시모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력부는 군집되어 주행되지 않던 자율주행 차량이 군집을 위해 군집되어 주행하는 복수개의 자율주행 차량에 합류할 합류지점을 표시하는 합류점표시모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 군집제어서버는 복수 개 자율주행 차량이 송신한 경로 정보에서 군집주행이 가능한 경로를 판단하는 경로판단모듈, 군집주행이 가능하다고 판단되는 복수 개 자율주행 차량의 전체 구동을 동일하게 제어하는 그룹운행모듈, 설정된 이벤트가 발생되어 적어도 하나의 자율주행 차량이 군집에서 해제된 경우 재군집되도록 제어하는 그룹유지모듈, 군집되어 주행되는 차량 전체가 동일한 교통신호에 따라 주행 또는 정지가 가능하도록 주변 교통신호를 제어하는 신호제어모듈, 및 군집 외 타 차량이 군집 주행에 합류하도록 합류점을 찾고 합류점 주변의 자율주행 차량의 간격 또는 속도를 제어하는 그룹진입모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은 군집제어서버가 경로가 중복되는 자율주행 차량을 군집하여 주행시키고 이들의 운행을 그룹으로 일괄 제어하므로 주행 안정성을 확보하면서 교통 체증을 현저하게 억제한다.
또한, 본 발명은 군집주행에의 합류 및 군집주행에서의 이탈을 고려하여 주행을 제어하고 직관적으로 타 차량에 표시하므로 사용자의 주행 안정감을 확보한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에서의 감지부를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1에서의 출력부를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 4는 도 1에서의 군집제어서버를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템이 적용된 도로 상황을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템이 적용된 차량의 실내를 예시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 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.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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.
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.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템(1000)을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에서의 감지부를 더욱 상세히 도시한 구성도이며, 도 3은 도 1에서의 출력부를 더욱 상세히 도시한 구성도이고, 도 4는 도 1에서의 군집제어서버를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도면을 참조하면, 우선 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템(1000)은 적어도 하나의 자율주행 차량(100, 도 1에서 복수개의 차량에 대한 부호인 100_1 내지 100_n을 통칭하여 100으로 한다, 이하 다른 구성도 통칭하여 대표 부호로 나타낸다)과 군집제어서버(200)를 포함하여 이루어진다.
군집주행을 위한 자율주행 차량(100)은 입력부(110), 감지부(120), 출력부(130), 제어부(140) 및 통신부(150)으로 이루어진다. 입력부(110)는 자율주행 차량의 목적지를 입력하는 역할을 한다. 목적지의 입력은 텍스트 또는 음성을 통해 입력한 후 사용자가 확인 후 컨펌하는 형식으로 이루어진다.
감지부(120)는 레이더(121) 및 라이다(121)를 포함하고, 카메라(123)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 레이더(121)는 자율주행 차량에 안테나를 장착하여 레이더 탐지 동작을 수행하면서 무인으로 이동 가능한 장치를 의미한다. 레이더(121)는 구비된 안테나를 이용하여 레이더 탐지 동작만을 수행하는 것에 한정되는 것은 아니며, 라이다(122) 및 카메라(123)와 같이 주변 환경을 센싱할 수 있는 복수의 센서 또는 복합 센서와 같은 형태로 구현될 수 있다. 레이더(121)는 주변 환경을 센싱하여 주변 센싱정보를 생성하고, 주변 센싱정보를 기반으로 주행 방향에 존재하는 오브젝트인 도로, 타차량, 사람 및 무생물을 판단한다.
라이다(122)은 레이저 펄스를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 장치이다. 라이다(122)는 레이저 펄스를 지표면에 발사해서 돌아오는 시간을 측정함으로써 반사 지점의 공간 위치를 분석하여 지형을 측량하면, 구조물에 따라 반사되어 돌아오는 시간이 다르므로 이로부터 광학영상으로는 얻기 어려운 3차원 모델을 얻을 수 있다. 라이다(122)는 레이저, 스캐너, 수신기, 위치 확인 시스템으로 이루어지는데, 레이저의 파장은 600-1000nm을 사용한다. 스캐너는 주위를 재빠르게 훑어서 정보를 얻도록 하는 부분이다. 수신기는 돌아오는 빛을 감지하는 부분으로, 수신기가 가지는 빛에 대한 민감도는 라이다의 성능을 좌우하는 주요한 요인이다. 근본적으로 수신기는 광자를 감지하여 이를 증폭하는 역할을 한다. 위치 확인 시스템은 3차원 영상을 구현하기 위해서 수신기가 놓여 있는 위치 좌표와 방향을 확인하는 역할을 수행한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(120)는 군집 주행 전에는 일반적인 감지부의 역할을 수행하지만 군집제어서버(200)가 군집 주행을 수행하여 자율주행 차량(100_1)이 타 자율주행 차량(100_2 내지 100_n 중 어느 하나)에 종속되어 군집 주행되는 경우에는 주변 자율주행 차량과의 간격 또는 주변 자율주행 차량의 속도를 모니터링하도록 하여 군집에 필요한 감지를 수행하는 것이 데이터 트래픽 측면에서 바람직하다. 군집주행이 해제된 경우에는 전술한 통상의 감지역할을 수행함은 물론이다. 또한, 감지부(120)는 군집 주행을 위해 차량의 위치 정보를 활용해야 되므로 GPS(124)를 필수적으로 포함한다.
출력부(130)는 군집 주행과 관련된 정보를 자율주행 차량의 내부 또는 외부에 표시하는데, 그룹표시모듈(131), 재군집표시모듈(132), 합류점표시모듈(133) 및 탈퇴표시모듀(134) 중 어느 하나를 포함하여 이루어진다.
그룹표시모듈(131)은 군집제어서버(200)에 의해 복수 개의 자율주행 차량이 군집하여 주행되는 경우 다른 자율주행 차량의 외관을 그룹화하여 동일하게 표현하도록 한다. 일례로, 자율주행 차량에서 타 군집 주행차량을 투명 디스플레이 등을 통하여 보았을 때, 군집된 차량이 모두 같은 색으로 매핑되어 직관적으로 군집되어 주행됨을 알도록 한다.
재군집표시모듈(132)는 복수개의 자율주행 차량 중 군집이 해제된 후 재 군집되어 주행되는 차량의 외관을 군집 주행이 해제되지 않은 차량과 다르게 표현하도록 한다. 즉, 군집 주행시 앞에서 주행하는 차량의 색이 당초에는 군집주행하는 전체 차량과 같은 색으로 표현되어 군집된 것을 알 수 있지만 군집 대형에서 잠시 이탈한 후 재 군집되는 경우에 재군집이 예정된 차량임을 표시하도록 하여 다른 군집 주행 차량 탑승객의 전체 군집 변동 상황을 신속하게 알도록 할 수 있다.
합류점표시모듈(133)은 군집되어 주행되지 않던 자율주행 차량에서 표시되는 것인데 이 차량이 군집을 위해 군집되어 주행하는 복수개의 자율주행 차량에 합류하는 과정에서 군집주행 중 어느 차량과 차량 사이의 합류지점을 표시하는 역할을 한다. 이에 따라, 군집주행에 후발적으로 참여하는 탑승객은 정확한 군집 합류 지점을 예측할 수 있어 주행 예견 가능성이 높이 담보된다.
탈퇴표시모듈(134)는 주행 중인 군집 차량의 일부가 군집을 탈퇴할 것으로 타 차량의 디스플레이에 표시하는 역할을 수행한다. 따라서, 타 차량의 탑승객은 군집의 탈퇴에 대한 예견 가능성이 생겨 군집 대형의 변화가 수반됨을 직관적으로 알 수 있게 된다.
제어부(140)는 입력부가 입력한 목적지 정보에서 경로 정보를 추출한다. 경로 정보가 중복되는 경우에 군집 주행이 가능하기 때문이다. 이러한 경로 정보는 통신부(150)를 통해 군집제어서버(200)에 송신된다.
군집제어서버(200) 통신부(150)가 송신한 경로 정보에 따라 경로가 중복되는 복수개의 자율주행 차량(100_1 내지 100_n)을 군집하여 주행하도록 구동을 제어한다. 한편, 감지부(120)의 감지에 따라 각 차량의 제어부(140)가 통신부(150)를 제어한 차량 간 통신에 의해서 군집제어서버(200)의 역할은 보조될 수 있음은 물론이다.
군집제어서버(200)는 경로판단모듈(210), 그룹운행모듈(220), 그룹유지모듈(230), 신호제어모듈(240), 그룹진입모듈(250) 및 그룹탈퇴모듈(260) 중 적어도 하나를 포함한다.
경로판단모듈(210)은 복수 개 자율주행 차량이 송신한 경로 정보를 바탕으로 서로 군집주행이 가능한 경로를 판단하게 된다. 즉, 경로판단모듈(210)은 군집주행이 가능하기 위해 설정된 최소 거리와 각 자율주행 차량의 위치를 판단하여 군집 주행 여부를 판단한다.
그룹운행모듈(220)은 군집주행이 가능하다고 판단되는 경우에 복수 개 자율주행 차량의 전체 구동을 동일하게 제어하는 역할을 수행한다. 즉, 그룹운행모듈(220)은 군집되어 그룹을 형성한 자율주행 차량을 동시에 출발시키고 동시에 정차하는 것을 가능하도록 구동을 제어한다. 이에 따라 차량 간격을 제어하는 구동이 생략될 수 있어 정체 유발 가능성을 현저하게 줄일 수 있다. 한편, 복수 개의 자율주행 차량이 출발하는 경우에 가장 앞선 차량과 가장 뒤에서 출발하는 차량의 배기량 및 성능에 따라 설정 속도 도달 속도가 차이가 날 수 있으므로 그룹운행모듈(220)은 각 차량의 출발 시간에 설정 마진을 점진적으로 부여하여 차별적 출발을 제어하거 또는 차별적 정차를 제어하는 것도 바람직할 것이다.
그룹유지모듈(230)은 설정된 이벤트가 발생되어 적어도 하나의 자율주행 차량이 군집에서 해제된 경우 재군집되도록 제어하는 역할을 수행한다. 교통상황에 따라 군집 주행 중 일부는 군집에서 이탈되는 경우가 빈번하게 발생할 수 있기 때문이고 이때 전술한 재군집표시모듈(132)는 군집 대형에서 잠시 이탈한 후 재 군집되는 경우에 재군집이 예정된 차량임을 표시하도록 하여 다른 군집 주행 차량 탑승객의 전체 군집 변동 상황을 신속하게 알도록 할 수 있다.
신호제어모듈(240)은 군집되어 주행되는 차량 전체가 동일한 교통신호에 따라 주행 또는 정지가 가능하도록 군집 주행 경로 주변 교통신호를 제어할 수 있다. 즉, 신호제어모듈(240)은 교통제어서버(300)와 연결되어 있는데 군집주행의 효율성 확보를 위해 전체를 하나의 차량으로 보아 신호체계를 변경하여 전체가 지나가거나 전체가 동시에 멈추도록 신호를 설정하여 교통 원활성을 더욱 크게 할 수 있다.
그룹진입모듈(250)은 군집 외 타 차량이 군집 주행에 합류하도록 합류점을 찾고 합류점 주변의 자율주행 차량의 간격 또는 속도를 제어하는 역할을 수행한다. 이는 합류점표시모듈(133)이 군집을 위해 군집되어 주행하는 복수개의 자율주행 차량에 합류하는 과정에서 군집주행 중 어느 차량과 차량 사이의 합류지점을 표시하는 것과 함께 동작한다. 따라서, 군집주행에 후발적으로 참여하는 탑승객은 정확한 군집 합류 지점을 예측할 수 있게 된다.
그룹탈퇴모듈(260)은 목적지가 다른 군집주행의 일 차량에서 다른 경로로 진입하기 전에 그룹을 탈퇴하도록 하고 탈퇴에 수반되는 차량 간의 간격 및 속도를 제어하는 역할을 수행한다.
이하, 본 발명의 작용을 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템이 적용된 도로 상황을 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 군집 주행 시스템이 적용된 차량의 실내를 예시한 도면이다.
도 5에서와 같이 전술한 경로판단모듈(210) 및 그룹운행모듈(220)은 경로 일치성을 갖는 자율주행 차량(100_1 내지 100_6)을 그룹화하여 운행되도록 제어한다. 이때 그룹유지모듈(230)은 참조부호 100_3로 표시된 차량이 그룹에서 잠시 이격된 경우에도 재군집되도록 한다. 또한, 그룹진입모듈(250)은 그룹에 진입하려는 차량(100_i)에게 차량(100_2)과 차량(100_3) 사이가 합류점임을 출력하여 알라밍하게 된다. 이 경우 차량(100_2)과 차량(100_3)의 간격은 멀어지도록 제어되고, 차량(100_3)은 감속되도록 제어된다.
또한, 도 6에서와 같이 자율주행 차량의 내부에서는 경로 입력 후 검색된 군집 주행의 참여 여부를 입력하도록 하고 군집 주행 참여시에는 군집되어 주행되는 차량(도 6에서의 GROUP표시 또는 붉은색으로 표시된 차량)이 출력되어 표시되도록 하여 주행 안정감을 높이도록 한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1000: 자율주행 차량의 군집 시스템
100: 자율주행 차량
110(110_1 내지 110_n): 입력부
120(120_1 내지 120_n): 감지부
121: 레이더
122: 라이더
123: 카메라
124: GPS
130(130_1 내지 130_n): 출력부
131: 그룹표시모듈
132: 재군집표시모듈
133: 합류점표시모듈
134: 탈퇴표시모듈
140(140_1 내지 140_n): 제어부
150(150_1 내지 150_n): 통신부
200: 군집제어서버
210: 경로판단모듈
220: 그룹운행모듈
230: 그룹유지모듈
240: 신호제어모듈
250: 그룹진입모듈
260: 그룹탈퇴모듈
300: 교통제어서버

Claims (6)

  1. 자율주행 차량의 군집 시스템에 있어서,
    목적지 정보를 입력하는 입력부, 목적지 정보에서 경로 정보를 추출하는 제어부, 및 상기 경로 정보를 송신하는 통신부,
    를 포함하여 이루어지는 적어도 하나의 자율주행 차량;
    차량에 배치된 출력부; 및
    상기 통신부가 송신한 경로 정보에 따라 경로가 중복되는 복수개의 자율주행 차량을 군집하여 주행하도록 제어하는 군집제어서버;를 포함하고,
    상기 군집제어서버는 복수 개 자율주행 차량이 송신한 경로 정보에서 군집주행이 가능한 경로를 판단하는 경로판단모듈, 군집주행이 가능하다고 판단되는 복수 개 자율주행 차량의 전체 구동을 동일하게 제어하는 그룹운행모듈, 설정된 이벤트가 발생되어 적어도 하나의 자율주행 차량이 군집에서 해제된 경우 재군집되도록 제어하는 그룹유지모듈, 군집되어 주행되는 차량 전체가 동일한 교통신호에 따라 주행 또는 정지가 가능하도록 주변 교통신호를 제어하는 신호제어모듈, 및 군집 외 타 차량이 군집 주행에 합류하도록 합류점을 찾고 합류점 주변의 자율주행 차량의 간격 또는 속도를 제어하는 그룹진입모듈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 군집 주행 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 군집제어 서버에 의해 복수개의 자율주행 차량이 군집하여 주행되는 경우 상기 출력부는 다른 자율주행 차량의 외관을 그룹화하여 동일하게 표현하는 그룹표시모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 군집 주행 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자율주행 차량은 레이더 또는 라이더를 포함하는 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부는 상기 군집제어서버가 군집 주행을 수행하여 자율주행 차량이 타 자율주행 차량에 종속되어 주행되는 경우에는 주변 자율주행 차량과의 간격 또는 주변 자율주행 차량의 속도를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 군집 주행 시스템.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 출력부는 군집되어 주행되지 않던 자율주행 차량이 군집을 위해 군집되어 주행하는 복수개의 자율주행 차량에 합류할 합류지점을 표시하는 합류점표시모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 군집 주행 시스템.
  6. 삭제
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102658916B1 (ko) * 2021-08-30 2024-04-19 한양대학교 에리카산학협력단 자율주행 차량 안전 지원 및 확장 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008197881A (ja) 2007-02-13 2008-08-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 交通システム、車両および交通信号制御機
JP2011186907A (ja) 2010-03-10 2011-09-22 Denso Corp 車群形成判定装置および車群形成判定システム
JP2017220129A (ja) 2016-06-09 2017-12-14 株式会社デンソー 交通管制装置、及び交通管制方法
JP2019046034A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG 隊列走行管理装置
JP2019179322A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社デンソー 車両の隊列を制御する隊列制御装置、隊列制御方法および隊列制御システム
JP2019204297A (ja) 2018-05-24 2019-11-28 株式会社Nttドコモ 車群決定装置及び車群決定システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101859044B1 (ko) * 2017-08-28 2018-05-17 엘지전자 주식회사 차량 및 그 제어방법
KR102288799B1 (ko) * 2017-09-27 2021-08-11 현대모비스 주식회사 군집주행 제어 장치 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008197881A (ja) 2007-02-13 2008-08-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 交通システム、車両および交通信号制御機
JP2011186907A (ja) 2010-03-10 2011-09-22 Denso Corp 車群形成判定装置および車群形成判定システム
JP2017220129A (ja) 2016-06-09 2017-12-14 株式会社デンソー 交通管制装置、及び交通管制方法
JP2019046034A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG 隊列走行管理装置
JP2019179322A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社デンソー 車両の隊列を制御する隊列制御装置、隊列制御方法および隊列制御システム
JP2019204297A (ja) 2018-05-24 2019-11-28 株式会社Nttドコモ 車群決定装置及び車群決定システム

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