KR20050034871A - 선행 차량 판단 및 추종 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 주행 차량의 전방 진행 차선 및 주변 차량에 대한 위치 추적이 가능하여 돌발 상황에 대한 대응을 용이하게 할 수 있는 선행 차량 판단 및 추종 제어방법에 관한 것으로, 목표물 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 선행 차량의 위치를 해당 블록에 할당하는 단계와; 할당된 블록에 목표물의 존재 유무를 비교하는 단계와; 할당된 블록에 목표물이 존재하지 않으면 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 목표물의 움직임을 추적하는 단계와; 블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교하는 단계와; 블록 비교에 의해 인접 블록에 목표물이 존재하면 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

선행 차량 판단 및 추종 제어방법{TRACKING A PRECEDING VEHICLE FOR ADAPTIVE CRUISE CONTROL USING A BLOCK MATCHING METHOD}

본 발명은 선행 차량 판단 및 추종 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로, 차량 운전자의 안전과 편의성에 관심을 가진 이후 사고 회피 및 차간 거리 제어 기술은 급격하게 발전하였다.

차간 거리 제어 시스템은 차량 전방에 장착된 차간 거리 검출센서에서 측정된 선행 차량과의 거리 및 상대 속도로부터 자차의 적절한 가감속 상태를 계산 후, 스로틀 밸브, 브레이크 및 변속기를 제어하여 정확한 목표물을 인식하고 적정 차간 거리를 유지하여야 한다.

만약, 탐색 대상이 되는 공간이 너무 넓다면 차간 거리 제어 시스템이 다른 차선의 차량을 감지하게 될 수 있으며, 너무 멀리 탐색하는 경우 커브길을 돌아서 다가오는 차량을 감지하게 돼 불필요하게 감속하는 경우도 발생할 수 있다.

도 1과 도 2는 종래 기술에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 도시한 도면이다.

종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 전방 차량의 상대 속도와 위치에 따른 가감속 제어에 초점이 맞추어져 있고 차량의 감지는 레이더 성능에만 의존하였다.

① 시스템 설정(SET) ⇒ 일정 속도 주행

② 선행 차량 발견 ⇒ 추종 주행

③ 선행 차량 이탈 ⇒ 일정 속도 주행

④ 후방 차량이 끼어든 경우 ⇒ 감속 후 추종 주행

위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 레이더 신호 자체의 특성으로 인하여 외부 환경에 의하여 차량을 미감지하거나 도로의 표지판 등을 목표물로 잘못 인지하는 경우가 있었다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 현재 진행하고 있는 전방 진행 차선에 대해서만 차량을 감지하고 그 차량에 대해서만 거리 제어를 함으로써 다른 차량이 중간에 끼어드는 경우와 같이 돌발상황에 대해서 대처가 미흡한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 주행 차량의 전방 진행 차선 및 주변 차량에 대한 위치 추적이 가능하여 돌발 상황에 대한 대응을 용이하게 할 수 있는 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선행 차량 판단 및 추종 제어방법에 있어서, 목표물 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 선행 차량의 위치를 해당 블록에 할당하는 단계와; 할당된 블록에 목표물의 존재 유무를 비교하는 단계와; 할당된 블록에 목표물이 존재하지 않으면 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 목표물의 움직임을 추적하는 단계와; 블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교하는 단계와; 블록 비교에 의해 인접 블록에 목표물이 존재하면 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블록 위치 판단 방법을 도시한 도면이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 구현하기 위한 제어장치의 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어장치는 차량 주행 정보 검출부, 차간 거리 검출부, 차간 거리 제어부를 포함하여 구성한다.

차량 주행 정보 검출부는 차속 검출 센서, 엔진 회전수 검출 센서와 같이 차량의 주행상태를 검출하는 각각의 센서들로 구성하며, 검출된 차량 주행 정보를 차간 거리 제어부로 입력하는 기능을 한다.

차간 거리 검출부는 차량의 전방 중앙부(프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴의 중앙부)에 장착되어 선행 차량과의 전방 차간 거리를 검출하는 레이더 센서로 구성한다.

차간 거리 제어부는 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어에 관련된 전반적인 제어동작을 수행하며, 차간 거리 검출부로부터 입력되는 전방 차간 거리 신호를 분석하고, 차량 주행 정보 검출부를 통해 입력되는 차량의 주행상태 신호를 분석하여 선행 차량과의 거리 신호값 유무(선행 차량의 유무)에 따라 차량의 주행상태를 미리 설정된 상태로 제어하도록 해당되는 차량 주행상태 제어신호를 발생한다.

도 3을 참조하면, 차간 거리 제어부는 목표물(Target) 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 선행 차량의 위치를 해당 블록에 할당한다.

이어서, 차간 거리 검출부로부터 목표물이 입력되면, 할당된 블록에 목표물의 존재 유무를 비교한다(S310, S312).

전술한 (S312)에서 할당된 블록에 목표물이 존재하지 않으면 차간 거리 제어부는 (S314)으로 진행하여 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 목표물의 움직임을 추적한다.

이어서, 차간 거리 제어부는 (S316)으로 진행하여 블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교한다.

만약, 전술한 (S316)에서 블록 비교에 의해 인접 블록에 목표물이 존재하면 차간 거리 제어부는 목표물 빈도 증가시 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 제어동작을 수행한다(S322~S326).

목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 제어동작을 수행후 입력 목표물이 검출되면(S328), 차간 거리 제어부는 전술한 (S310)으로 진행하여 일련의 제어동작을 수행한다.

이와는 반대로, 전술한 (S316)에서 인접 블록에 목표물이 존재하지 않으면 차간 거리 제어부는 (S318)으로 진행하여 경계영역인가를 비교한다.

만약, 경계영역이면 차간 거리 제어부는 (S320)으로 진행하여 새로운 목표물을 설정하고 목표물 데이터베이스에 업데이트 하는 제어동작을 수행한다(S326).

한편, 전술한 (S312)에서 할당된 블록에 목표물이 존재하면, 차간 거리 제어부는 목표물 빈도 증가시 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 제어동작을 수행한다(S322~S326).

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 적응형 정속 제어(ACC ; Adaptive Cruise Contrl)용 거리 제어를 위한 차량 판단 및 추적 기법에 관한 것으로 블록 정합 기법에 의한 선행 차량 판단 및 추적을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예는 레이더 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 밀리미터파 레이더 신호값으로부터 위치를 구하여 해당 블록에 할당한다.

이 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 선행 차량의 움직임을 추적한다.

블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교한다.

차량이 레이더에서 들어오는 신호에 비해서 더 빨리 움직이지 못하기 때문에 물리적으로 인접 블록 이상을 벗어날 수 없다.

따라서 설정된 블록의 인접 블록을 비교함으로써 목표물 차량의 움직임을 추적할 수 있다.

그리고 각 블록에 목표물 차량의 번호를 부여하기 때문에 각 목표물에 대한 별도의 움직임 추적이 가능하다.

블록 비교에 의해 목표물이 존재하면 목표물의 진행방향을 도 4에 도시된 바와 같이 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 한다.

R_T ; 차량과의 거리

A_T ; 차량과의 각도

L ; 차선 폭

B ; 블록 길이

이렇게 할 경우 레이더 신호의 의한 에러를 방지 할 수 있고, 또한 레이더 신호가 목표물을 놓치더라도 보상이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법은 레이더에 감지되는 모든 목표물에 대해서 움직임 추적이 가능하기 때문에 전방 진행 차선에 대해서만 추적을 하는 기존의 시스템보다 제어를 용이하게 할 수 있으며, 돌발 상황에 대한 기존 시스템보다 용이하다

또한, 기존 시스템에서 추가적인 부품 추가없이 알고리즘만 추가하면 되기 때문에 별도의 비용 증가 부분이 발생하지 않는다.

또한, 전방 진행 차량 및 주변 차량에 대해서도 추적이 가능하기 때문에 차량의 제어를 보다 부드럽게 할 수 있어 차량 탑승자들의 승차감 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 종래 기술에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 도시한 흐름도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블록 위치 판단 방법을 도시한 도면.

Claims (3)

1. 선행 차량 판단 및 추종 제어방법에 있어서,

   목표물 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 선행 차량의 위치를 해당 블록에 할당하는 단계와;

   할당된 블록에 목표물의 존재 유무를 비교하는 단계와;

   할당된 블록에 목표물이 존재하지 않으면 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 목표물의 움직임을 추적하는 단계와;

   블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교하는 단계와;

   블록 비교에 의해 인접 블록에 목표물이 존재하면 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선행 차량 판단 및 추종 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 할당된 블록에 목표물이 존재하면, 목표물 빈도 증가시 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선행 차량 판단 및 추종 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 인접 블록에 목표물이 존재하지 않으면 경계영역인가를 비교하는 단계와;

   경계영역이면 새로운 목표물을 설정하고 목표물 데이터베이스에 업데이트하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선행 차량 판단 및 추종 제어방법.