KR20110136339A - Adaptive cruise control system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적응적 운행 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 전방감지센서를 부착하여 전방의 물체의 움직임에 따라 제어 차량과의 거리를 유지하고 속도를 제어하는 적응적 운행 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an adaptive driving control system, and more particularly, to an adaptive driving control system for attaching a front sensor to a vehicle to maintain a distance to a control vehicle and control a speed according to a movement of an object in front of the vehicle. will be.
일반적으로, 적응적 운행 제어(Adaptive Cruise Control 이하 ACC라 칭함)시스템은 레이더나 카메라 등의 전방 물체감지센서를 이용하여 전방 물체의 상황에 따라 제어 차량의 종방향 거동을 자동 제어하는 시스템이다. 이러한 시스템은 도로 주행시 전방차량과의 적정한 거리를 유지하는 데 필요한 가속, 감속, 정지와 같은 운전자의 반복적인 작업에 대한 스트레스를 감소시킬 수 있다. 제어 차량을 정해진 속도로 자동 운행하고 전방 물체의 움직임에 따라 자동으로 감속 또는 가속함으로써 차량의 연비개선과 함께 교통 흐름도 원활히 할 수 있다.In general, an adaptive cruise control (ACC) system is a system that automatically controls the longitudinal behavior of a control vehicle according to the situation of a front object by using a front object detection sensor such as a radar or a camera. Such a system can reduce the stress of the driver's repetitive tasks such as acceleration, deceleration, and stopping required to maintain a proper distance from the vehicle ahead when driving on the road. By automatically driving the control vehicle at a predetermined speed and automatically decelerating or accelerating according to the movement of the front object, it is possible to smooth the traffic flow with the improvement of the fuel efficiency of the vehicle.
이와 같은 ACC 시스템은 운전자가 설정한 목표속도에 추종하도록 차량의 가속제어를 통해 적응적 운행 제어를 수행한다. 적응적 운행 제어를 수행하는 중에 전방의 차량이나 물체 환경을 인지할 수 있는 전방 물체감지센서를 이용하여 선행하고 있는 차량과의 적당한 간격을 유지하기 위하여 감속제어와 가속제어를 수행한다. 이는 차량의 전방 물체감지센서로부터 제어 차량과 선행 차량간의 간격, 상대속도, 제어 차량의 진행방향과의 각도 등의 정보를 통해 가속제어장치, 엔진제어장치, 제동제어장치에 명령을 내리는 방법으로 구현되고 있다.Such an ACC system performs adaptive driving control through acceleration control of a vehicle so as to follow a target speed set by a driver. During the adaptive driving control, the deceleration control and the acceleration control are performed to maintain an appropriate distance from the preceding vehicle by using the front object detection sensor that can recognize the vehicle or object environment in front of the vehicle. This is implemented by instructing the acceleration control unit, the engine control unit, and the braking control unit from the front object detection sensor of the vehicle through the information such as the distance between the control vehicle and the preceding vehicle, the relative speed, and the angle of the moving direction of the control vehicle. It is becoming.
하지만, 기존 ACC 시스템은 커브길 진입시 커브 진입구간을 인식하지 못하여 부정확한 주행차선 예측으로 대상 선행 차량 선정에 오 판단이 생길 수 있어 적절한 추종주행이 불가능해지는 상황이 발생할 수 있다.However, the existing ACC system may not recognize the curve entry section when entering the curve road, which may lead to an incorrect judgment of the target vehicle due to inaccurate driving lane prediction.
본 발명의 일 측면은 곡선로에서도 선행 차량을 연속적으로 추종하도록 선행 차량의 위치와 자기 차량의 위치를 실시간으로 확인하는 적응적 운행 제어시스템을 제공한다.One aspect of the present invention provides an adaptive driving control system for real-time checking the position of the preceding vehicle and the position of his vehicle so as to continuously follow the preceding vehicle even in a curved road.
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 적응적 운행 제어시스템은 선행 차량과의 상대속도와 상대거리에 따라 자동으로 차량의 가속과 감속을 수행하는 적응적 운행 제어 시스템에 있어서, 자기 차량의 GPS 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부와, 상기 선행 차량과 무선 통신하여 상기 선행 차량의 GPS 위치정보를 제공받는 무선통신장치와, 상기 수신된 선행 차량의 GPS 위치 정보를 근거로 하여 상기 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적을 인식하고, 상기 인식된 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적에 따라 상기 자기 차량의 주행을 제어하는 전자제어유닛을 포함한다.To this end, the adaptive driving control system of the present invention according to an embodiment of the present invention, in the adaptive driving control system that performs the acceleration and deceleration of the vehicle automatically according to the relative speed and relative distance with the preceding vehicle, A GPS receiver for receiving GPS position information, a wireless communication device receiving GPS position information of the preceding vehicle by wirelessly communicating with the preceding vehicle, and driving the preceding vehicle based on the received GPS position information of the preceding vehicle And an electronic control unit recognizing a lane and a moving trajectory and controlling driving of the own vehicle according to the recognized driving lane and the moving trajectory of the preceding vehicle.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 인식된 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적에 따라 상기 자기 차량의 주행을 제어할 때 상기 선행 차량이 차선 위치가 변경되었는지를 판단하고, 상기 선행 차량의 차선 위치가 변경된 경우, 다른 선행 차량을 선정하여 추종 주행하는 것을 포함한다.In addition, the electronic control unit determines whether the lane position of the preceding vehicle is changed when controlling the driving of the vehicle according to the recognized driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle, and the lane position of the preceding vehicle is changed. In this case, the vehicle may include selecting another preceding vehicle and following the vehicle.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 기존 ACC 시스템과는 다르게 선행 차량의 GPS장치에서 수집되는 주행 경로를 정확하게 확인할 수 있는 차대차 통신장치가 장착되어 있기 때문에 선행 차량의 주행차선과 이동궤적을 인식하고, 그에 따른 자기 차량의 미래 주행 경로를 설계하여 주행함으로써 기존 ACC 시스템의 한계인 곡선로 진입로에서의 시스템 한계상황을 극복하게 해준다.According to the embodiment of the present invention described above, unlike the existing ACC system is equipped with a vehicle balance communication device that can accurately check the driving route collected by the GPS device of the preceding vehicle is recognized the driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle In addition, by designing and driving the future driving route of the vehicle according to it, it overcomes the system limitations in the curve road ramp which is the limitation of the existing ACC system.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 운행 제어시스템의 개략적인 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적응적 운행 제어시스템에서 곡선 진입로에서 선행 차량을 추종하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 운행 제어시스템에서 곡선 진입로에서 추종 중인 선행 차량이 차선 변경한 경우 다른 선행 차량을 선정하여 추종하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응적 운행 제어시스템에서 직선로에서 추종 중인 선행 차량이 차선 변경한 경우 다른 선행 차량을 선정하여 추종하는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic control block diagram of an adaptive travel control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for following a preceding vehicle in a curved ramp in an adaptive driving control system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining selecting and following another preceding vehicle when a preceding vehicle following a lane changes in a curved ramp in an adaptive driving control system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining selecting and following another preceding vehicle when the preceding vehicle following a straight line changes in a lane in an adaptive driving control system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응적 운행 제어시스템의 개략적인 제어블록을 나타낸다.1 shows a schematic control block of an adaptive travel control system according to an embodiment of the invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 적응적 운행 제어시스템은 전방감지센서(10), 입력장치(20), 차량 센서(30), GPS 수신부(40), 무선 통신부(50), 전자제어유닛(ECU)(60), 표시부(70), 엔진 제어부(80), 제동 제어부(90)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the adaptive driving control system according to an embodiment of the present invention includes a
전방감지센서(10)는 차량 전방의 물체의 상대속도와 상대거리를 감지한다.The
입력장치(20)는 운전자의 명령을 입력받는다.The input device 20 receives a driver's command.
차량 센서(30)는 차량의 거동을 감지한다. 차량 센서(30)는 운전자의 브레이크 페달 작동을 감지하는 브레이크페달감지센서, 마스터실린더의 압력을 감지하는 압력센서, 가속페달의 작동을 감지하는 가속페달감지센서, 엔진 스로틀의 열림 정도를 측정하는 스로틀감지센서, 각 바퀴에 마련된 휠 속도센서, 차량의 감가속도센서, 조향각센서, 요레이트센서 등을 포함한다.The
GPS 수신부(40)는 차량의 현재 위치에 관한 정보를 수집하여 전자제어유닛(ECU)(60)에 전송한다. GPS 수신부(40)는 GPS 수신기를 통하여 수신한 차량의 위치 정보를 전자제어유닛(20)으로 전송한다.The
무선 통신부(50)는 선행 차량과 통신하여 선행 차량의 주행 정보를 수신하고 수신한 선행 차량의 주행 정보를 전자제어유닛(ECU)(60)으로 전송한다.The
선행 차량의 주행 정보는 선행 차량의 차선 변경 정보, 차선 정보, 속도 정보, 현재 위치에 관한 정보를 포함한다.The driving information of the preceding vehicle includes lane change information, lane information, speed information, and current position information of the preceding vehicle.
전자제어유닛(ECU)(60)은 전반적인 적응적 운행 제어를 수행한다.An electronic control unit (ECU) 60 performs overall adaptive travel control.
표시부(70)는 제어의 시작과 모드, 그리고 제어 상황과 오작동 상황 등 각종 정보를 운전자가 확인할 수 있도록 표시한다.The
엔진 제어부(80)는 엔진의 구동력을 제어한다.The
제동 제어부(90)는 차량의 제동력을 발생시킨다.The
전자제어유닛(ECU)(60)은 입력장치(20)로부터 운전자의 제어 시작과 원하는 유지거리를 입력받고, 전방감지센서(10)의 정보로부터 선행 차량의 거동을 인식하도록 하며, 차량 센서(30)로부터 운전자의 감속 의지 또는 가속 의지와 관련된 정보, 차량의 현재 속도와 감가속도, 조향각, 요레이트 등의 각종 차량의 거동과 관련된 정보를 입력받는다.The electronic control unit (ECU) 60 receives the driver's control start and the desired holding distance from the input device 20, recognizes the behavior of the preceding vehicle from the information of the
전자제어유닛(ECU)(60)은 전방감지센서(10), 입력장치(20) 및 차량 센서(30)로부터 입력된 정보를 분석하고, 분석결과에 따라 차량의 감속 또는 가속시키도록차량 제동시 제동 제어부(90)에 차량의 유압 브레이크를 제어할 수 있는 제어 명령을 출력하고, 차량 가속시 엔진 제어장치(80)에 제어 명령을 출력한다.The electronic control unit (ECU) 60 analyzes the information input from the
전자제어유닛(ECU)(60)은 제어 상황을 운전자가 확인할 수 있도록 제어 상황과 관련된 정보를 표시부(70)에 출력한다.The electronic control unit (ECU) 60 outputs information related to the control situation to the
전자제어유닛(ECU)(60)은 선행 차량을 추종하여 주행할 수 있도록 선행 차량과 유지하고자 하는 거리와 선행 차량과의 상대거리, 상대속도를 얻고, 이를 이용하여 가속, 감속, 그리고 정지 명령을 판단하고, 목표 속도나 목표 감속도를 결정한다. 가속 제어에서는 엔진의 흡기 밸브를 제어하는 스로틀제어와 엔진의 적정 토크를 제어하는 엔진토크를 제어한다. 감속 제어에서는 목표 감속도를 이용해 유압장치에 명령을 하여 제동력을 형성시킨다. 전자제어유닛(ECU)(60)은 가속, 감속 제어 중 나타날 수 있는 차량 안정성 위험에 대처하기 위해 차량의 센서들을 이용하여 위험도를 판단하고 ABS, TCS, ESP와의 협조제어를 수행한다.The electronic control unit (ECU) 60 obtains the distance between the preceding vehicle and the distance to be maintained, the relative distance between the preceding vehicle, and the relative speed so that the vehicle can follow the preceding vehicle and use the same to speed up, decelerate, and stop the vehicle. Judgment is made to determine the target speed or target deceleration. In the acceleration control, the throttle control for controlling the intake valve of the engine and the engine torque for controlling the proper torque of the engine are controlled. In the deceleration control, the hydraulic device is commanded using the target deceleration to generate a braking force. The electronic control unit (ECU) 60 determines the risk level by using the sensors of the vehicle to cope with the vehicle stability risk that may appear during the acceleration and deceleration control, and performs cooperative control with ABS, TCS, and ESP.
상술한 바와 같이, 기존 ACC 시스템의 문제점 중 하나는 커브 진입구간을 인식하지 못하여 부정확한 주행차선 예측으로 대상 차량 선정에 오 판단이 생겨 불필요한 가속을 하는 것이다.As described above, one of the problems of the existing ACC system is that it does not recognize the curve entry section, and it is necessary to accelerate the unnecessary determination due to an incorrect determination of the target vehicle due to inaccurate driving lane prediction.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 ACC 시스템은 기존 ACC 시스템과는 다르게 선행 차량으로부터 선행 차량의 GPS 위치 정보와 주행 정보를 수신하여 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적을 인식하고, 그에 따라 자기 차량의 미래 주행 경로를 설계하여 주행함으로써 기존 ACC 시스템의 한계인 곡선로 진입로에서의 시스템 한계상황을 극복하게 해준다.Accordingly, unlike the conventional ACC system, the ACC system receives the GPS position information and the driving information of the preceding vehicle from the preceding vehicle, recognizes the driving lane and the moving trajectory of the preceding vehicle, and accordingly By designing and driving the future driving route, the system overcomes the limitations of the curved road ramp, which is the limitation of the existing ACC system.
이를 위해 전자제어유닛(ECU)(60)은 선행 차량의 GPS 위치 정보를 근거로 하여 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적을 인식하고, 인식된 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적에 따라 자기 차량의 주행을 제어한다. 또한, 전자제어유닛(ECU)(60)은 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적에 따라 자기 차량의 주행을 제어할 때 선행 차량이 차선 위치가 변경되었는지를 판단하고, 선행 차량의 차선 위치가 변경된 경우, 다른 선행 차량을 선정하여 추종 주행한다.To this end, the ECU 60 recognizes the driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle based on the GPS position information of the preceding vehicle, and drives the vehicle according to the recognized driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle. To control. In addition, the electronic control unit (ECU) 60 determines whether the lane position of the preceding vehicle is changed when the vehicle of the preceding vehicle changes the driving position according to the driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle, and the lane position of the preceding vehicle is changed. , Select another preceding vehicle and follow it.
즉, 전자제어유닛(ECU)(60)은 적응적 운행 제어를 수행하여 선행 차량을 추종하여 제어할 때 GPS 수신부(40)를 통해 자기 차량의 GPS 위치 정보를 수신하고, 무선통신부(50)를 통해 추종하는 선행 차량의 GPS 위치 정보와 주행 저보를 수신하여 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적을 인식한다. 즉, 전자제어유닛(ECU)(60)은 입력장치(20)를 통해 일단 운전자로부터 추종하고자 하는 대상의 선행 차량을 입력받으면, 시스템 제어 해제 시까지 선택된 선행 차량의 GPS 위치정보가 계속 입력된다. 도로 폭 상의 선행 차량 위치로 선행 차량의 주행차선을 예측하고, 이를 전방감지센서(10)로부터 입력된 선행 차량 신호와 동기화를 시킨다. 주행 중 커브 진입구간에서 도로 폭을 기준으로 선행 차량의 차선 위치가 변하지 않았다면 선행 차량과의 상대거리를 기준으로 거리 제어를 수행한다(도 2 참조).That is, the electronic control unit (ECU) 60 receives the GPS position information of its vehicle through the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 커브 구간에서 선행 차량 1이 차선을 변경한 것과 같이 선행 차량의 차선이 변경된 것으로 판단되면, 다른 선행 차량(도 3의 선행 차량 2)을 선정하거나 속도제어를 수행한다.As shown in FIG. 3, when it is determined that the lane of the preceding vehicle is changed as in the curve section, the preceding vehicle 1 changes the lane, another another vehicle (the preceding vehicle 2 of FIG. 3) is selected or the speed control is performed. Perform.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응적 운행 제어시스템에서 직선로에서 추종 중인 선행 차량이 차선 변경한 경우 다른 선행 차량을 선정하여 추종하는 것을 나타낸다.FIG. 4 is a diagram for selecting and following another preceding vehicle when a preceding vehicle following a straight line changes in a lane in an adaptive driving control system according to an exemplary embodiment of the present invention.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 ACC 시스템은 기존 ACC 시스템과는 다르게 선행 차량의 GPS 수신장치에서 수집되는 주행 경로를 정확하게 확인할 수 있는 차대차 통신장치 등의 무선통신장치가 장착되어 있기 때문에 선행 차량의 주행차선과 이동궤적을 인식하고, 그에 따른 자기 차량의 미래 주행 경로를 설계하여 주행함으로써 기존 ACC 시스템의 한계인 곡선로 진입로에서도 최적의 선행 차량을 적절히 추종 제어할 수 있다.Accordingly, the ACC system according to the embodiment of the present invention is equipped with a wireless communication device such as a vehicle vehicle communication device that can accurately check the driving route collected by the GPS receiver of the preceding vehicle, unlike the existing ACC system. By recognizing the driving lane and the moving trajectory, and designing and driving the future driving route of the vehicle, it is possible to properly follow and control the optimum preceding vehicle even in the curved road ramp, which is the limit of the existing ACC system.
10 : 전방감지센서 20 : 입력장치
30 : 차량 센서 40 : GPS 수신부
50 : 무선 통신부 60 : 제어부10: front sensor 20: input device
30: vehicle sensor 40: GPS receiver
50: wireless communication unit 60: control unit
Claims (2)
자기 차량의 GPS 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부와;
상기 선행 차량과 무선 통신하여 상기 선행 차량의 GPS 위치정보를 제공받는 무선통신장치와;
상기 수신된 선행 차량의 GPS 위치 정보를 근거로 하여 상기 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적을 인식하고, 상기 인식된 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적에 따라 상기 자기 차량의 주행을 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 적응적 운행 제어 시스템.In an adaptive driving control system that automatically accelerates and decelerates a vehicle according to a relative speed and a relative distance with a preceding vehicle,
A GPS receiver for receiving GPS location information of the vehicle;
A wireless communication device wirelessly communicating with the preceding vehicle to receive GPS location information of the preceding vehicle;
An electronic control unit that recognizes the driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle based on the received GPS position information of the preceding vehicle, and controls the driving of the own vehicle according to the recognized driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle. Adaptive driving control system comprising a.
상기 전자제어유닛은 상기 인식된 선행 차량의 주행 차선과 이동 궤적에 따라 상기 자기 차량의 주행을 제어할 때 상기 선행 차량이 차선 위치가 변경되었는지를 판단하고, 상기 선행 차량의 차선 위치가 변경된 경우, 다른 선행 차량을 선정하여 추종 주행하는 것을 포함하는 적응적 운행 제어 시스템.The method of claim 1,
The electronic control unit determines whether the lane position of the preceding vehicle is changed when controlling the driving of the own vehicle according to the recognized driving lane and the movement trajectory of the preceding vehicle, and when the lane position of the preceding vehicle is changed, Adaptive driving control system comprising selecting and following another preceding vehicle.
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