KR20130069417A - 선행 차량 검출 장치, 차량간 제어 장치 및 차량간 제어 방법 - Google Patents

Abstract

자기 차량이 특정 선행 차량을 추종중인지를 정확하게 결정하는데 있어서의 지연을 감소시킬 수 있는 선행 차량 검출 장치 및 차량간 제어 장치가 제공된다. 선행 차량 검출 장치는 선행 차량의 위치를 검출하는 위치 검출부로부터 출력된 위치 신호와 자기 차량 순항 라인의 상태를 검출하는 상태 검출부로부터 출력된 검출 신호를 획득하는 신호 획득부와; 자기 차량의 예상 순항 라인으로부터의 거리와 선행 차량의 위치에 기초하여 자기 차량이 선행 차량을 추종할 확률을 보여주는 확률 맵을 미리 저장하는 저장부; 및 검출 신호에 기초하여 예상 순항 라인을 계산하고, 예상 순항 라인과, 위치 신호 및 확률 맵에 기초하여 자기 차량이 상기 선행 차량을 추종중인지를 판단하는 계산부를 포함한다.

Description

선행 차량 검출 장치, 차량간 제어 장치 및 차량간 제어 방법{LEADING VEHICLE DETECTING APPARATUS AND INTER-VEHICULAR CONTROL APPARATUS USING LEADING VEHICLE DETECTING APPARATUS}

본 발명은 선행 차량 검출 장치(leading vehicle detecting apparatus) 및 선행 차량 검출 장치를 이용한 차량간 제어 장치(inter-vehicular control apparatus)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 선행 차량 검출 장치 및 차량간 제어 장치는 ACC(Adaptive Cruise Control) 시스템을 포함하는 차량내에 실장될 수 있다. 차량간 제어는 거기에 있는 차량간 제어기를 사용하여 실행될 수 있다. ACC 시스템은, 자기 차량(own vehicle)의 앞에서 주행하는 차량(전방 주행 차량(preceding vehicles))들 중에서, 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량(자기 차량의 바로 앞에서 주행하는 차량)을 추종하듯이 자기 차량이 주행할 때, 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리를 제어한다.

최근에, 운전자의 운전 부담을 줄이기 위한 시스템과 같은 ACC 시스템을 포함하는 차량이 공급중이다. ACC 시스템은 차량의 주행 속도를 설정 속도로 자동 제어하고, 자기 차량과 자기 차량의 앞에서 주행하는 선행 차량간의 차량간 거리를 사전 설정된 거리로 자동 제어한다. 다시 말해, 선행 차량의 속도가 설정된 속도보다 느리면, 차량간 거리를 보장하기 위해 ACC 시스템은 브레이크 등을 동작시켜 자기 차량을 감속시키도록 제어를 실행한다. 선행 차량이 보다 더 앞으로 이동하면, ACC 시스템은 자기 차량을 설정된 속도로 가속시키도록 제어를 실행한다.

선행 차량으로부터의 거리를 제어하는 상술한 바와 같은 기술에서는, 선행 차량이 추종될 적당한 후보인지에 대한 판단이 행해질 필요가 있다. 그러한 판단을 하기 위한 기술로서, 자기 차량과 선행 차량의 상대적 위치와 자기 차량의 추정 경로(presumed course)(추정 순항 트랙)를 이용한 차선 확률 맵(traffic lane probability map)에 의해, 자기 차량의 앞에서 주행하는 차량이 선행 차량으로 되기에 적절한 것인지에 대한 확률을 계산하는 기술이 알려져 있다. 그 다음, 계산된 확률에 기초하여 상기 판단이 이루어진다(예를 들어, JP-A-2008-269007 참조).

그러나, 예를 들어, 곡선로상에서 자기 차량의 추정 경로와 선행 차량의 경로에 있어서 차이가 날 수 있는데, 이는 그들이 주행중인 곡선로 상에서의 자기 차량과 선행 차량의 위치 차이 때문이다. 이 경우, JP-A-2008-269007에 설명된 기술에서는, 자기 차량의 앞에서 주행하는 차량이 선행 차량이라는 판단이 이루어질 확률이 낮다. 심지어, 그 차량이 자기 차량이 주행중인 차선(이하에서는 '순항 차선(cruising lane)'이라고 함)에서 주행중인 선행 차량인 경우에도, 그 차량이 선행 차량이 아니라고 잘못된 판단이 이루어질 가능성이 있다. 그러한 잘못된 판단이 이루어질 경우, 자기 차량은 선행 차량이 존재함에도 불구하고 가속됨으로써, 차량 움직임에 대해 자기 차량의 운전자가 불편함을 경험하게 된다.

반대로, 곡선로등에서, 순항 차선에 인접한 차선과 같이 현재 차선과는 다른 차선에서 주행하는 차량을 선행 차량이라고 잘못 판단을 할 수 있다. 그러한 잘못된 판단이 이루어질 경우, 자기 차량은 선행 차량이 존재하지 않음에도 불구하고 과도하게 감속됨으로써, 상술한 바와 유사한 방식으로 차량의 움직임에 대해 자기 차량의 운전자가 불편함을 경험하게 된다.

곡선로등에서 자기 차량의 앞에서 주행하는 차량이 추종할 선행 차량인지에 대한 오차(error)없는 판단 방법으로서, 차량이 자기 차량 근처 위치에 있는 선행 차량인지에 관한 판단이 이루어지는 방법이 알려져 있다. 그러나, 그 판단이 이루어진 위치가 자기 차량과 보다 가까운 곳에 배치되면, 그 판단 이후 자기 차량이 속도 제어를 실행하는 시간의 견지에서 리웨이(leeway)가 보다 줄어들게 된다. 그러므로, 점진적 가속이 어려워지게 되고, 자기 차량내의 승객이 불편함을 경험하게 된다. 다시 말해, 선행 차량에 관한 개선된 판단 정확성 및 자기 차량의 점진적인 가속을 달성하는 것이 어렵게 된다는 점에서 문제가 된다.

따라서, 판단 정확성을 유지하면서, 자기 차량과 동일 차선에서 주행하는 전방 주행 차량을 자기 차량이 추종중인지의 판단에 관한 판단 타이밍(judgement timing)에 있어서의 지연을 억제할 수 있는 선행 차량 검출 장치 및 선행 차량 검출 장치를 이용한 차량간 제어 장치가 필요하다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 출원은 선행 차량 검출 장치의 예시적인 실시 예로서, 차량 내에 실장되어, 자기 차량이 자기 차량의 앞에서 주행중인 차량을 동일 차선에서 추종하듯이 주행하는지를 판단하는 선행 차량 검출 장치를 안출한다. 보다 구체적으로, 선행 차량 검출 장치는, 선행 차량의 위치를 검출하는 위치 검출부로부터 출력된 위치 신호와, 자기 차량의 순항 라인(cruising line)에 관한 상태를 검출하는 상태 검출부로부터 출력된 검출 신호를 획득하는 신호 획득부와; 자기 차량의 예상 순항 라인으로부터의 거리와 선행 차량의 위치에 기초하여 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 확률(추종 확률)을 할당하는 확률 맵을 미리 저장하는 저장부; 및 검출 신호에 기초하여 예상 순항 라인을 계산하고, 계산된 예상 순항 라인과, 위치 신호 및 확률 맵에 기초하여 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지를 판단하는 계산부를 포함한다.

또한 상술한 과제를 해결하기 위하여, 차량간 제어 장치의 예시적인 실시 예로서 본 출원은, 차량에 실장되어, 자기 차량의 앞에서 주행하는 차량들 중에서 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량을 자기 차량이 추종할 때 자기 차량과 선행 차량간의 거리를 제어하는 차량간 제어 장치를 안출한다. 보다 구체적으로, 차량간 제어 장치는: ⅰ) 상술한 선행 차량 검출 장치; 및 ⅱ) 선행 차량 검출 장치에 의해 자기 차량이 추종할 것으로 판단되었던 선행 차량에서부터 자기 차량까지의 차량간 거리에 기초하여 자기 차량의 주행 속도를 제어함에 의해 차량간 거리를 사전 설정된 범위 이내로 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 계산된 예상 순항 라인, 전방 주행 차량의 위치, 및 미리 저장된 확률 맵에 기초한 판단이 이루어짐으로써, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 판단 타이밍에 있어서의 지연이 억제될 수 있으며, 판단 정확성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량간 제어기의 구성을 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 추종 대상 선택부에 의해 실행되는 선행 차량 선택 정정 프로세싱을 설명한 흐름도;
도 3은 레이더 센서(ladar sensor)를 이용하여 곡선로등의 존재 확률을 결정하는 계산 프로세싱을 설명한 흐름도;
도 4는 선행 차량의 궤적을 이용하여 곡선로등의 존재 확률을 결정하는 계산 프로세싱을 설명한 흐름도;
도 5는 요율 센서(yaw rate sensor)를 이용하여 곡선로등의 존재 확률을 결정하는 계산 프로세싱을 설명한 흐름도;
도 6은 전방 주행 차량에 관한 추종 확률을 결정하는 계산 프로세싱을 설명한 흐름도;
도 7은 전방 주행 차량의 순항 트랙(cruising track)을 결정하는 계산 프로세싱을 설명한 흐름도;
도 8은 전방 주행 차량의 순항 트랙의 근사 곡선을 결정하는 계산 프로세싱을 설명한 도면;
도 9는 추종 확률을 결정하는 비교 위치를 설명한 도면;
도 10a 내지 도 10c는 사전에 저장부에 저장된 확률 맵을 설명한 도면;
도 11은 본 실시 예에 따른 차량간 제어기의 효과를 설명한 도면; 및
도 12a 및 도 12b는 자기 차량으로부터 먼 위치에서 주행하는 선행 차량에 대한 판단 프로세싱 타이밍을 설명한 도면이다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량간 제어기(1)(청구범위에서는 "차량간 제어 장치")는 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명될 것이다. 도 1은 본 실시 예에 따른 차량간 제어기(1)의 구성을 설명한 도면이다.

본 실시 예에 따른 차량간 제어기(1)는 ACC 시스템을 포함하는 차량에 실장된다. ACC 시스템은, 자기 차량(own vehicle)의 앞에서 주행하는 차량(전방 주행 차량(preceding vehicles))들 중에서, 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량(자기 차량의 바로 앞에서 주행하는 차량)을 추종하듯이 자기 차량이 주행할 때, 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리를 제어한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량간 제어기(1)는 추종 대상 선택부(10)(청구범위에서는 "선행 차량 검출 장치")와 제어 타겟값 계산부(21)(청구범위에서는 "제어부")를 주로 포함한다. 추종 대상 선택부(10)는 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지를 판단한다. 제어 타겟값 계산부(21)는 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리의 제어를 실행한다.

추종 대상 선택부(10)는 곡선로 확률 계산부(계산부)(11), 추종 확률 계산부(계산부)(12), 추종 대상 후보 계산부(계산부)(13), 추종 대상 설정부(계산부)(14)(청구범위에서는 계산부 11 내지 14를 "계산부"라 함)와, 저장부(15)(청구범위에는 "저장부") 및 입력/출력(I/O) 인터페이스(16)(청구범위에서는 "신호 획득부")를 주로 포함한다.

곡선로 확률 계산부(11)는 계산에 의해 자기 차량의 앞에 존재하는 곡선로의 곡률과 그 곡률의 변화 레이트(change rate)를 추정한다. 곡선로 확률 계산부(11)는, 계산에 의해, 자기 차량 앞의 곡선로의 존재 확률을 추정한다.

추종 대상 후보 계산부(13)는, 계산에 의해, 레이더 센서(31)에 의해 검출된 자기 차량 앞에 존재하는 검출 대상들중에서 추종 대상 후보인 선행 차량을 선택한다. 추종 확률 계산부(12)는, 계산에 의해, 자기 차량이 추종 대상 후보로서 선택된 선행 차량을 추종할 확률(추종 확률)을 결정한다.

추종 대상 설정부(14)는, 추종 확률 계산부(12)에 의한 계산에 의해 결정된 추종 확률에 기초하여 추종 대상인 선행 차량을 자기 차량이 추종중인지를 판단한다. 자기 차량이 선행 차량을 추종중인것으로 판단하면, 추종 대상 설정부(14)는 선행 차량을 추종 대상으로서 설정한다.

상술한 곡선로 확률 계산부(11), 추종 확률 계산부(12), 추종 대상 후보 계산부(13) 및 추종 대상 설정부(14)에 의해 실행되는 프로세싱의 구체적 설명은 차량간 제어기(1)에 의해 실행되는 제어의 설명에 의해 설명될 것이다.

본 실시 예에 따르면, 본 발명은, 곡선로 확률 계산부(11), 추종 확률 계산부(12), 추종 대상 후보 계산부(13) 및 추종 대상 설정부(14)가 독립적으로 제공되는 예시에 적용된다. 그러나, 다수의 계산부들의 기능은 단일 계산부에 의해 실현될 수 있다. 제공된 계산부들의 개수는 제한되지 않는다.

저장부(15)는 상술한 곡선로 확률 계산부(11), 추종 확률 계산부(12), 추종 대상 후보 계산부(13) 및 추종 대상 설정부(14)에 의해 실행되는 계산 프로세싱을 위해 이용되는 컴퓨터 프로그램과, 그 계산 프로세싱을 실행하는데 요구되는 데이터 및 테이블과 같은 여러 정보들을 미리 저장한다. 예를 들어, 저장부(15)는 추종 확률 계산부(12)에 의해 실행되는 추종 확률을 결정하는 계산 프로세싱에 이용되는 확률 맵을 저장한다.

레이더 센서(31) 등으로부터 출력된 신호는 I/O 인터페이스(16)에 입력된다. I/O 인터페이스(16)는, 레이더 센서(31)(청구범위에서는 "위치 검출부"), 요율 센서(32)(상태 검출부), 휠 속도 센서(33), 허용 스위치(34) 및 선택 스위치(35)로부터 각각 신호가 입력되도록 구성된다. 레이더 센서(31)는 자기 차량 등의 앞에서 주행하는 선행 차량의 위치를 검출하는 스캔형 센서(scan-type sensor)이다. 요율 센서(31)는 회전 각도가 자기 차량의 스티어링 방향(steering direction)으로 변경되는 속도를 검출한다. 휠 속도 센서(33)는 자기 차량의 휠의 회전 속도를 검출함에 의해 자기 차량의 주행 속도를 검출한다. 허용 스위치(34)는 차량간 제어기(1)에 의한 제어에 대한 허용의 승인 여부를 입력한다. 선택 스위치(34)는 차량간 제어기(1)의 제어 모드의 선택을 실행한다. 요율 센서(32) 및 휠 속도 센서(33)는 청구범위에 있어서 "상태 검출부"와 등가이다.

본 실시 예에 따르면, 본 발명은, 레이더 센서(31)가 밀리미터 주파대 무선파(millimeter waveband radio wave)를 이용하는 예시에 적용된다. 그러나, 무선파에 추가하거나 그 무선파 대신에 레이저광을 이용하는 스캔형 레이저 레이더(scan-type laser radar)(또는 광 검출 및 측정(light detection and ranging: LIDAR))가 이용될 수 있다.

센서 유형은 특정하게 제한되는 것은 아니다. 또한, 요율 센서(32) 및 휠 속도 센서(33)와 같이 알려진 센서가 이용될 수 있다. 센서 유형 및 검출 방법은 거기에 특정하게 제한되는 것은 아니다.

제어 타겟값 계산부(31)는 자기 차량의 주행 속도를 제어하며, 그에 의해 추종 대상 선택부(10)에 의해 설정된 선행 차량과 자기 차량간의 차량간 거리가 미리 설정된 적당한 간격으로 유지된다. 보다 구체적으로, 제어 타겟값 계산부(21)는, 계산에 의해, 엔진 제어 유닛(41)(엔진 ECU)으로부터 출력된 엔진에 대한 제어 타겟값 및 제동 제어 유닛(42)(제동 ECU)에 의한 제동 동작을 위한 제어 타겟값 등을 결정하고, 엔진 ECU(41)와 제동 ECU(42)에 출력될 제어 신호를 생성한다.

다음, 본 실시 예에 따른 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리의 제어 및 차량간 제어기(1)에 의해 실행되는 선행 차량 선택 정정 프로세싱을 도 2 내지 도 11을 참조하여 설명하겠다. 선행 차량 선택 정정 프로세싱은, 차량간 거리 제어 대상인 선행 차량이 선택될 경우 또는 그 선택이 계속될 경우에 실행되어, 차량간 거리 제어의 일부를 구성한다.

먼저, 차량간 제어기(1)의 추종 대상 선택부(10)에 의해 실행되는 선행 차량 선택 정정 프로세싱을 설명하겠다. 자기 차량의 운전자가 ACC 시스템을 이용하여 선행 차량 뒤로 사전 설정된 차량간 간격을 두고서 선행 차량을 사전 설정된 주행 속도로 자동 추종하도록 하는 제어를 시작하면, 차량간 제어기(1)의 추종 대상 선택부(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 자기 차량 앞에 곡선로 등이 존재할 확률을 결정하는 계산 프로세싱을 시작한다(S10). 여기에서, 곡선로 등은 자기 차량이 주행중인 차선을 포함하는 길을 지칭하며, 또한 사전 설정된 곡률을 가진 곡선로와, 무한 곡률을 가진 직선로 등을 포함한다.

곡선로 등의 존재 확률을 결정하는 계산 프로세싱으로서, 레이더 센서(31)로부터 출력된 자기 차량 앞의 상태에 관련된 검출 신호에 기초한 계산 프로세싱(도 3 참조), 선행 차량의 궤적에 기초한 계산 프로세싱(도 4 참조) 및 요율 센서(32)로부터 출력된 검출 신호에 기초한 계산 프로세싱(도 5 참조)이 실행된다. 각 계산 프로세싱을 이하에서 설명할 것이다.

먼저, 레이더 센서(31)로부터 출력된 자기 차량 앞의 상태와 관련된 검출 신호에 기초하여 곡선로 등의 존재 확률 P_Sns을 결정하는 계산 프로세싱을 도 3을 참조하여 설명하겠다.

추종 대상 선택부(10)의 곡선로 확률 계산부(11)는, 레이더 센서(31)로부터의 검출 신호에 기초하여, 자기 차량의 앞에 존재하는 곡선로 등을 검출하는 계산 프로세싱을 수행하고, 계산에 의해 결정된 추정된 곡선로 등의 곡률을 계산 프로세싱에 의해 결정한다(S11A).

추정 곡선로 등의 곡률이 계산되면, 곡선로 확률 계산부(11)는 계산된 곡률에 기초하여 그 곡률의 변화 레이트를 계산 프로세싱에 의해 결정한다(S12A). 다음, 곡선로 확률 계산부(11)는 계산된 곡률 및 그 곡률의 변화 레이트에 기초하여 자기 차량 앞의 곡선로의 존재 확률인 존재 확률 P_Sns을 결정하는 계산 프로세싱을 수행한다(단계 S13A). 계산에 의해 결정된 존재 확률 P_Sns은 저장부(15)에 저장된다. 그 결과, 레이더 센서(31)에 의해 곡선로 등의 존재 확률 P_Sns을 결정하는 계산 프로세싱이 완료된다.

다음, 선행 차량의 궤적에 기초하여 곡선로 등의 존재 확률 P_Sns를 결정하는 계산 프로세싱을 도 4를 참조하여 설명하겠다. 곡선로 확률 계산부(11)는, 저장부(15)에 저장된 선행 차량과 관련된 레이더 센서(31)로 부터의 서로 다른 검출 신호에 기초하여 선행 차량의 궤적의 근사 곡선을 계산 프로세싱에 의해 결정한다(S11B). 다시 말해, 곡선로 확률 계산부(11)는 레이더 센서(31)에 의한 검출에서부터 다른 경과 시점들에서의 다수의 검출 신호들에 기초하여, 사전 설정된 기간 이내의 다수의 서로 다른 시점들에서의 선행 차량의 위치들을 나타내는 궤적을 결정한다. 그 다음, 곡선로 확률 계산부(11)는, 그 궤적에 기초하여 근사 곡선을 계산에 의해 결정한다. 근사 곡선은 단순히 선행 차량의 궤적으로부터의 최단 거리를 가진 곡선이 되도록 할 필요가 있다. 근사 곡선을 결정하는 방법은 제한되지 않는다.

그 다음, 곡선로 확률 계산부(11)는 결정된 근사 곡선에 기초하여 추정 곡선로 등의 곡률을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S12B). 여기에서, 결정된 근사 곡선은 추정된 곡선로 등의 형상(shape)을 나타내는 것으로 간주된다. 다음, 곡선로 확률 계산부(11)는 추정된 곡선로 등의 결정된 곡률에 기초하여 곡률의 변화 레이트를 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S13B).

또한, 곡선로 확률 계산부(11)는 계산된 곡률 및 그 곡률의 변화 레이트에 기초하여 자기 차량 앞의 곡선로의 존재 확률인 존재 확률 P_Traj을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S14B). 계산에 의해 결정된 그 존재 확률 P_Traj은 저장부(15)에 저장된다. 그 결과, 선행 차량의 궤적에 기초하여 곡선로 등의 존재 확률 P_Traj을 결정하는 계산 프로세싱이 완료된다.

마지막으로, 자기 차량의 요율에 기초하여 곡선로 등의 존재 확률 P_Yaw을 결정하는 계산 프로세싱을 도 5를 참조하여 설명하겠다. 곡선로 확률 계산부(11)는, 자기 차량의 요율을 검출하는 요율 센서(32)로부터 출력된 검출 신호에 대해 불필요한 신호들인 잡음을 제거하는 필터 정정 프로세싱(filter correction processing)을 수행한다(S11C). 요율에 대한 검출 신호의 필터 정정이 완료되면, 곡선로 확률 계산부(11)는 자기 차량의 위치에서의 추정된 곡선로 등의 곡률을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S12C). 특히, 곡선로 확률 계산부(11)는 요율에 대한 검출 신호에 기초하여 자기 차량 앞의 곡선로 등을 예상하는 계산 프로세싱을 실행한다. 그 다음, 곡선로 확률 계산부(11)는 결정된 추정 곡선로 등의 곡률을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다.

추정 곡선로 등의 곡률이 결정되면, 곡선로 확률 계산부(11)는 결정된 곡률에 기초하여 곡률의 변화 레이트를 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S13C). 그 다음, 곡선로 확률 계산부(11)는, 계산된 곡률 및 그 곡률의 변화 레이트에 기초하여 자기 차량 앞의 곡선로의 존재 확률인 존재 확률 P_Yaw을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S14C). 계산에 의해 결정된 존재 확률 P_Yaw은 저장부(15)에 저장된다. 그 결과, 자기 차량의 요율에 기초하여 곡선로 등의 존재 확률 P_Yaw을 결정하는 계산 프로세싱이 완료된다.

곡선로 등의 존재 확률을 결정하는 계산 프로세싱이 완료되면, 추종 대상 선택부(1)는 도 2의 동작으로 되돌아가서, 전방의 곡선로에 대한 추종 확률을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S20). 특히, 추종 확률 계산부(12)는 도 6에 도시된 흐름도에 따라 추종 확률을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다.

다시 말해, 추종 확률 계산부(12)는 추종 대상 후보 계산부(13)에 의해 선택된 선행 차량의 과거 위치들과, 자기 차량의 주행 속도 및 요율의 값을 유지하기 위한 프로세싱을 실행한다(S21). 선행 차량의 과거 위치들은 레이더 센서(31)로부터의 검출 신호 또는 그 검출 신호로부터 계산에 의해 결정된 선행 차량의 위치 정보이다. 선행 차량의 과거 위치는 다수의 과거 시점에 추종 대상 선택부(10)로 입력되었던 것들이며, 저장부(15) 등에 일시 저장된다. 자기 차량의 주행 속도는 휠 속도 센서(33)로부터의 검출 신호 또는 그 검출 신호로부터 계산에 의해 결정된 자기 차량의 주행 속도에 대한 정보이다. 요율은 요율 센서(32)로부터의 검출 신호 또는 그 검출 신호로부터 계산에 의해 결정된 자기 차량의 요율에 대한 정보이다.

그 다음, 추종 확률 계산부(12)는 선행 차량의 순항 트랙을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S22). 특히, 추종 확률 계산부(12)는 도 7에 도시된 흐름도에 따라 전방 주행 차량의 순항 트랙을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다.

먼저, 추종 확률 계산부(12)는 자기 차량 좌표 시스템상의 전방 주행 차량 궤적을 결정하기 위한 계산을 실행한다(S31). 여기에서, 자기 차량 좌표 시스템은 원점(the point of origin)이 자기 차량의 임의 위치에 배치된, 자기 차량과 관련하여 변경이 없는 좌표 시스템을 지칭한다. 원점이 자기 차량의 중앙 전단부(the center front end)에 배치된 직교 좌표 시스템이 통상적으로 이용된다. 다시 말해, 추종 확률 계산부(12)는 레이더 센서(31)로부터의 검출 신호에 기초하여, 자기 차량에 대한 전방 주행 차량의 상대적 위치에 있어서의 시간에 따른 변화를 결정하기 위해 계산을 실행한다.

다음, 추종 확률 계산부(12)는 지면 좌표 시스템상의 자기 차량의 순항 트랙을 결정하기 위한 계산 프로세싱을 실행한다(S32). 여기에서, 지면 좌표 시스템은 원점이 임의 위치에 배치된 지면과 관련하여 변경이 없는 좌표 시스템을 지칭한다. 지면과 관련하여 변경이 없는 직교 좌표 시스템이 통상적으로 이용된다. 다시 말해, 추종 확률 계산부(12)는 휠 속도 센서(33)로부터의 검출 신호와 요율 센서(32)로부터의 검출 신호에 기초하여, 지면에 대한 자기 차량의 위치에 있어서의 시간에 따른 변화를 결정하기 위해 계산을 실행한다.

그 다음, 추종 확률 계산부(12)는 지면 좌표 시스템상의 선행 차량의 순항 트랙을 판정하기 위한 계산 프로세싱을 실행한다(S33). 다시 말해, 추종 확률 계산부(12)는, S32에서의 프로세싱에서 결정된 지면 좌표 시스템상의 자기 차량의 순항 트랙에 기초하여, S32에서의 프로세싱에서 결정된 자기 차량 좌표 시스템상의 선행 차량 궤적을 지면 좌표 시스템상의 선행 차량의 순항 트랙으로 변환하기 위한 계산 프로세싱을 실행한다.

마지막으로, 추종 확률 계산부(12)는 S33에서의 프로세싱에서 결정된 선행 차량 순항 트랙의 근사 곡선을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S34). 특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 추종 확률 계산부(12)는 최소 자승법(least-squares method)을 이용하여 선행 차량의 순항 트랙의 근사 곡선을 결정한다. 도 8에서의 흰색 원들은 선행 차량의 순항 트랙을 나타낸다. 완만한 경사를 형성하는 실선은 근사 곡선이다. 근사 곡선은 이하의 수학식 (1)로 나타낸 곡선이다.

dx=ad² + Y (1)

상기 수학식 (1)에서, a 및 Y는 이하의 수학식 (2) 및 (3)에 의해 결정된 상수이다.

여기에서, n은 선행 차량의 순항 트랙의 개수에 기초하여 결정된 자연수이다.

선행 차량 순항 트랙의 근사 곡선을 결정하는 계산 프로세싱이 완료되면, 추종 확률 계산부(12)는 도 6에 도시된 흐름도로 되돌아가서, 자기 차량의 예상 순항 라인과 선행 차량의 순항 트랙간의 오프셋 량(offset amount)을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S23).

자기 차량의 예상 순항 라인은, 자기 차량이 주행할 것으로 예상된 라인이다. 예상 순항 라인은 요율 센서(32)로부터의 검출 신호와 휠 속도 센서(33)로부터의 검출 신호에 기초하여 추종 확률 계산부(12)에 의해 실행되는 계산 프로세싱에 의해 결정된 곡선이다. 그 곡선은, 바람직하게, 천이 곡선(transition curve)으로서 결정되며, 보다 바람직하게는, 천이 곡선들 중에서 클로소이드(clothoid) 곡선으로서 결정된다. 그 오프셋 량은, 자기 차량과 선행 차량간의 사전 설정된 위치에서 선행 차량 순항 트랙의 근사 곡선과 예상 순항 라인간의 최단 거리이다. 다시 말해, 차량 주행 방향에 대한 측면 방향의 오정렬 량(the amount of misalignment)이다.

오프셋 량이 결정되면, 추종 확률 계산부(12)는 결정된 오프셋 량과 확률 맵에 기초하여 추종 확률을 결정하기 위한 계산 프로세싱을 실행한다(S24). 본 실시 예에 따르면, 먼저, 추종 확률 계산부(12)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 자기 차량과 선행 차량간의 3개의 비교 위치 C1 내지 C3의 각각에서 추종 확률을 결정한다. 도 9의 흰색 원(white circle)들은 선행 차량의 순항 트랙을 나타낸다. 점선은 선행 차량의 순항 트랙의 근사 곡선을 나타낸다. 실선 화살표는 예산 순항 라인을 나타낸다.

저장부(15)에 확률 맴이 미리 저장된다. 도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 확률 맵은 오프셋 량과 추종 확률간의 대응이 설정된 맵이다. 추종 확률은 추종 대상 후보 계산부(13)에 의해 선택된 선행 차량을 자기 차량이 추종할 확률, 또는, 다시 말해 추종 대상 후보 계산부(13)에 의해 선택된 선행 차량이 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량으로 될 확률을 지칭한다. 일반적으로, 오프셋 량이 증가하면 추종 확률이 감소한다. 오프셋 량이 감소하면 추종 확률이 증가한다.

도 10a는 비교 위치 C1에서의 확률 맵을 설명하는 도면이다. 도 10b는 비교 위치 C2에서의 확률 맵을 설명하는 도면이다. 도 10c는 비교 위치 C3에서의 확률 맵을 설명하는 도면이다. 도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 확률 맵에 있어서, 오프셋 량이 0m일 때의 추종 확률은 자기 차량으로부터 멀리 있는 비교 위치 C1에서부터 자기 차량과 가까운 곳에 있는 비교 위치 C3를 향해 증가한다. 또한, 추종 확률이 높은 영역, 또는 다시 말해, 각 확률 맵에서의 오프셋 량의 범위는 더 좁아지게 된다.

다시 말해, 확률 맵은, 자기 차량이 선행 차량을 추종중일 때, 비교 위치가 자기 차량에 보다 근접하게 되면, 선행 차량의 순항 트랙의 근사 곡선과 예상 순항 라인간의 오차인 오프셋 량이 작아지게 되도록 반영한다. 반대로, 확률 맵은, 예산 순항 라인과 실제 순항 라인간의 오차를 반영하며, 자기 차량이 선행 차량을 추종중일 때에도, 비교 위치가 자기 차량으로부터 멀어지게 되면 오프셋 량이 작아지게 되도록 반영한다.

본 실시 예에 따르면, 본 발명은 미리 수집된 데이터에 기초하여 확률 맵이 생성되는 예시에 적용된다. 확률 맵을 생성하는데 필요한 파라메타(데이터)로서, 예를 들어, 자기 차량의 주행 속도, 선행 차량의 주행 속도, 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리, 차량간 거리의 설정값, 선행 차량에 대한 추정 곡선 반경 및 자기 차량에 대한 추종 곡선 반경이 주어진다.

또한, 본 실시 예에 따르면, 본 발명은, 추종 확률이 3개의 서로 다른 비교 위치 C1, C2 및 C3에서 결정되는 예시에 적용된다. 그러나, 추종 확률이 결정되는 위치는 단일 비교 위치 또는 다수의 비교 위치일 수 있다. 비교 위치의 수는 제한되지 않는다.

각 비교 위치 C1 내지 C3에서의 추종 확률이 결정되면, 추종 확률 계산부(12)는 추종 확률들이 합쳐진 총 추종 확률(aggregated follow probability)을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다. 특히, 총 추종 확률 P_follow은 다음 수학식 (4)에 기초하여 계산된다.

여기에서, P₁은 비교 위치 C1에서의 추종 확률(백분율의 추정치), P₂는 비교 위치 C2에서의 추종 확률(백분율의 추정치), P₃는 비교 위치 C3에서의 추종 확률(백분율의 추정치)을 나타낸다.

총 추종 확률 P_follow을 결정하는 계산 프로세싱이 완료되면, 추종 확률 계산부(12)는 도 2의 흐름도로 복귀하여, 이하에서 설명할 S50에서의 정정 프로세싱을 시작할지(S40에서 "예") 또는 정정 프로세싱을 시작하지 않고(S40에서 "아니오") 종료 프로세싱을 시작할지를 판단하기 위한 정정 조건들의 판단 프로세싱을 실행한다.

S50에서 정정 프로세싱을 시작하는 조건은, 이하의 4개의 조건 모두가 충족되는 경우이다.

(Y1) 자기 차량의 주행 속도가 사전 설정된 임계치 이상이다.

(Y2) 선행 차량이 존재한다.

(Y3) 자기 차량이 선행 차량을 추종중인 시간량이 사전 설정된 임계치 이상이다.

(Y4) 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리가 임계치 이상으로 설정된다.

S50에서의 정정 프로세싱을 종료하는 조건은 이하의 4개의 조건 중 임의의 것이 충족되는 경우이다.

(N1) 자기 차량의 주행 속도가 사전 설정된 임계치 미만이다.

(N2) 선행 차량이 존재하지 않는다.

(N3) 자기 차량이 선행 차량을 추종중인 시간량이 사전 설정된 임계치 미만이다.

(N4) 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리가 임계치 미만으로 설정된다.

상술한 (N1) 내지 (N2) 중 적어도 하나의 조건이 충족된다고 판단되면, S50에서의 프로세싱은 실행되지 않으며, 추종 대상 선택부(10)에서 실행된 선행 차량에 대한 선택 정정 프로세싱이 완료된다.

상술한 조건 (Y1) 내지 (Y4)의 모두가 충족된다고 판단되면, 추종 확률 계산부(12)는 선행 차량의 자기 차선 확률을 정정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S50). 특히, 추종 확률 계산부(12)는 도 11에 도시된 흐름도에 따라 선행 차량의 자기 차선 확률을 정정하는 계산 프로세싱을 실행한다.

우선, 추종 확률 계산부(12)는 저장부(15)에 저장된 곡선로 등의 존재 확률 P_Sns, P_Traj 및 P_Yaw에 기초하여, 자기 차량의 앞에 곡선로등이 존재할 총 확률인 총 존재 확률 P_Crv을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다(S51).

수학식 (5)

총 존재 확률 P_Crv이 계산되면, 추종 확률 계산부(12)는 자기 차선 확률의 정정 계산 프로세싱을 실행한다(S52). 특히, 추종 확률 계산부(12)는, S51에서 결정된 총 존재 확률 P_Crv, 정정 전의 자기 차선 확률 P_Prob, S24에서 결정된 총 추종 확률 P_follow 및 이하의 수학식 (6)에 기초하여, 정정된 자기 차선 확률 P_{Prob # cmp}을 결정하는 계산 프로세싱을 실행한다.

정정된 자기 차선 확률 P_{Prob # cmp}이 결정되면, 추종 확률 계산부(12)는 도 2의 흐름도로 복귀하고, 선행 차량 선택 정정 프로세싱(leading vehicle selection correction processing)이 완료된다.

추종 대상 설정부(14)는, 계산에 의해 결정된 총 추종 확률 P_follow에 기초하여, 자기 차량이 추종 대상인 선행 차량을 추종 중인지를 판단한다. 자기 차량이 선행 차량을 추종 중인 것으로 판단되면, 추종 대상 설정부(14)는, 선행 차량을 차량간 거리의 제어가 실행되는 대상으로서 설정하는 프로세싱을 실행한다.

추종 대상이 설정되면, 제어 타겟값 계산부(31)는 선행 차량과 자기 차량간의 차량간 거리를 미리 설정한 간격으로 유지시키도록 자기 차량 속도의 제어 프로세싱을 실행한다. 예를 들어, 실제 차량간 거리가 설정된 간격 미만이면, 제어 타겟값 계산부(21)는 차량간 거리를 증가시키기 위해 자기 차량의 속도를 감소시키도록 제어 프로세싱을 실행한다. 특히, 제어 타겟값 계산부(21)는 엔진 출력을 감소시키는 제어 신호를 생성하여 생성된 제어 신호를 엔진 ECU(41)에 출력한다. 대안적으로, 제어 타겟값 계산부(21)는 자기 차량에 대한 제동을 동작시키기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 제어 신호를 제동 ECU(42)에 출력한다.

반대로, 자기 차량의 주행 속도가 느리고, 선행 차량이 멀어지게 되는 결과로서 차량간 거리가 설정된 간격보다 더 커지게 되면, 제어 타겟값 계산부(21)는 자기 차량의 주행 속도가 원래의 속도로 복귀하도록 자기 차량의 속도를 증가시키기 위한 프로세싱을 실행한다. 특히, 제어 타겟값 계산부(21)는 엔진의 출력을 증가시키는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 엔진 ECU(41)에 출력한다.

이러한 제어 동작과 공동으로, 제어 타겟값 계산부(21)는 메터 디스플레이부(meter display section)에 현재 제어 상태를 운전자에게 통지하는, 디스플레이를 실행시키기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 메터 디스플레이부를 제어하는 메터 제어 유닛(메터 ECU)(43)에 출력하는 프로세싱을 실행한다.

상술한 바와 같이 구성된 추종 대상 선택부(10)의 결과로서, 계산된 예상 순항 라인, 선행 차량의 위치 및 미리 저장된 확률 맵에 기초한 판단이 실행됨에 의해, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지의 판단에 관한 판단 타이밍에 있어서의 지연이 억제되고, 판단 정확성이 유지된다.

예상 순항 라인은, 요율 센서(32)에 의해 검출된 자기 차량의 요율과 같은 검출 신호에 기초하여 결정된다. 다시 말해, 예상 순항 라인은, 자기 차량이 곡선로 등을 주행하고 있는 중인지의 여부와 같이, 자기 차량이 주행중인 길(차선)의 상태에 기초한 다른 곡률을 가진 곡선 라인으로서 결정된다. 그러므로, 곡선로의 곡률이 달라지는 경우에도, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지의 여부에 관한 판단 정확성의 악화를 억제할 수 있다.

선행 차량의 위치는 레이더 센서(31)로부터 출력된 검출 신호(위치 신호)에 기초하여 결정된다. 그 위치는 노면(road surface) 또는 지면(ground)에 대한 지면 위치로서 결정된다. 또한, 상술한 예상 순항 라인은 지면 라인과 유사하게 결정된다. 그러므로, 자기 차량의 순항 라인을 계산하는데 이용된 자기 차량의 요율의 검출 타이밍과 선행 차량의 위치의 검출 타이밍이 다르더라도, 선행 차량의 계산된 위치와 예상 순항 라인간의 상대적 위치 관계에 있어서의 오차가 쉽게 발생되지 않는다.

상술한 확률 맵에 있어서, 예상 순항 라인에서부터 선행 차량의 위치까지의 최단 거리인 오프셋 량에 대한 추종 확률이 설정된다. 확률 맵에 있어서, 그 오프셋은 변수이다. 추종 대상 설정부(14)는, 상술한 오프셋 량 및 확률 맵에 기초하여 설정된 추종 확률을 이용하여 자기 차량이 선행 차량을 추종하고 있는지에 관한 판단 프로세싱을 실행한다. 그러므로, 예상 순항 라인과 실제 곡선로간에 차이가 존재하는 경우에도, 상술한 확률 분포의 결과로서, 자기 차량이 선행 차량을 추종하고 있는 중인지에 관한 판단 프로세싱이 적절하게 실행될 수 있다. 판단 정확성의 악화가 억제될 수 있다. 또한, 상술한 확률 분포를 이용함으로써, 상술한 판단 프로세싱이 실행되는 지점이 자기 차량으로부터 멀게 설정되는 경우에도, 판단 정확성의 악화가 억제될 수 있다.

판단 프로세싱이 선행 차량의 순항 트랙과 최근의 예상 순항 라인에 기초하여 실행됨으로써, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 판단 프로세싱의 정확성에 있어서의 악화는, 그 판단 프로세싱이 순항 트랙을 이용하지 않고 실행되는 경우에 비해, 더욱 억제될 수 있다.

예를 들어, 자기 차량의 전방을 가로질러 가는 차량과 같이, 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하지 않으면서, 그 시점에 종종 자기 차량의 전방에 출현하는 차량을 자기 차량이 추종하는 것으로 잘못 판단하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 추종 확률의 적분값이 계산되는 방법에 비해, 그 판단 프로세싱에 요구되는 계산량이 줄어들 수 있으며 계산에 요구되는 시간이 짧아질 수 있다.

확률 맵에 있어서 추종 확률이 비교적 높아지게 되는 오프셋 량의 범위(사전 설정된 범위)와 관련하여, 자기 차량으로부터 비교적 멀리 있는 위치에 대응하는 확률 맵에 비해, 자기 차량에 비교적 가까운 위치에 대응하는 확률 맵에 있어서의 사전 설정된 범위를 좁힘으로써, 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다. 상술한 사전 설정된 범위는 자기 차량 또는 선행 차량의 차량 폭, 자기 차량등이 주행중인 차선의 폭(width)등과 관련하여 설정될 수 있다.

다시 말해, 자기 차량이 선행 차량을 추종중일 때, 선행 차량의 순항 트랙과 예상 순항 라인간의 거리(오프셋 량)는 자기 차량에 비교적 가까운 위치에서 더 짧다. 한편, 자기 차량이 선행 차량을 추종하고 있지 않으면, 동일 위치에서의 오프셋 량은 증가한다. 그러므로, 사전 설정된 범위가 자기 차량에 비교적 가까운 위치에서 좁아지게 되면, 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않을 때 자기 차량이 선행 차량을 추종하는 것으로 잘못 판단하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 자기 차량이 주행중인 차선과 예산 순항 라인간의 차이는 자기 차량으로부터 비교적 멀리 있는 위치에서 더 크다. 그러므로, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인 경우에도, 오프셋 량은 더 커지게 되는 경우가 있다. 상술한 사전 설정된 범위가 자기 차량으로부터 비교적 멀리 있는 위치에서 확장되면, 자기 차량이 선행 차량을 추종중일 때 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않는 것으로 잘못 판단하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 확률 맵에 있어서 추종 확률이 비교적 높은 오프셋 량의 사전 설정된 범위는 예상 순항 라인의 곡률에 의거하여 변경될 수 있다. 다시 말해, 예상 순항 라인이 큰 경우의 사전 설정된 범위는 곡률이 작은 경우보다 더 넓게 설정될 수 있다. 그 결과, 곡률이 크고, 자기 차선이 실제 주행중인 차선과 예상 순항 라인간의 차이가 크다 하더라도, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인 경우에 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않는 것으로 잘못 판단하는 것을 억제할 수 있다. 반대로, 예상 순항 라인의 곡률이 작을 경우에는, 자기 차량이 선행 차량을 추종중이지 않을 때 자기 차량이 선행 차량을 추종중이라고 잘못 판단하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 자기 차량으로부터 먼 위치에서 주행 중인 선행 차량을 자기 차량이 추종중인지에 관한 판단 프로세싱이 실행될 수 있다. 다시 말해, 판단 프로세싱의 타이밍에 있어서의 지연이 억제될 수 있다.

다시 말해, 선행 차량의 순항 트랙과 최근 예상 순항 라인에 기초하여 실행되는 판단 프로세싱에 추가하여, 자기 차량에서 비교적 가까운 위치에서 좁아지고 자기 차량에서 비교적 먼 위치에서 확장되는 확률 맵에 있어서의 사전 설정된 범위에 의해 도 12a 및 도 12b에 도시된 상태의 구별 및 식별이 실행될 수 있다. 또한, 도 12b에 도시된 상태에 있어서, 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않는다는 판단이 이루어질 수 있다.

예상 순항 라인이 천이 곡선(transition curve), 특히 클로소이드 곡선을 포함함으로써, 예상 순항 라인이 클로소이드 곡선을 포함하지 않은 경우에 비해, 자기 차량이 주행중인 차선과 예상 순항 라인간의 오차가 줄어들 수 있게 된다.

그 결과, 상술한 판단 프로세싱의 정확성의 악화를 억제할 수 있게 된다. 다시 말해, 차량이 주행하는 길과 같은 곡선로는 차선의 곡률이 점진적으로 변화되는 클로소이드 곡선을 포함하여 형성되는 경우가 있다. 그러므로, 예상 순항 라인이 클로소이드 곡선을 포함함으로써, 자기 차량의 순항 차선과 예상 순항 차선간의 오차 발생이 억제될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 차량간 제어기(1)에 있어서, 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리를 유지하도록 실행되는 자기 차량의 속도에 있어서의 변화는, 상술한 바와 같이 구성된 추종 대상 선택부(10)가 제공되지 않는 경우에 비해, 점진적으로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 판단 타이밍에 있어서의 지연이 억제될 수 있다. 그러므로, 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리의 판단 및 자기 차량의 주행 속도 제어를 실행하는데 요구되는 시간이 쉽게 보장될 수 있다. 그 결과, 자기 차량의 주행 속도가 점진적으로 변경될 수 있다.

자기 차량의 주행 속도에 무관하게 단일 유형의 확률 맵이 이용될 수 있다. 대안적으로, 자기 차량의 주행 속도에 기초한 다수의 확률 맵이 이용될 수 있다. 단일 유형의 확률 맵이 이용되면, 저장부(15)에 저장된 확률 맵의 개수의 있어서의 증가가 억제될 수 있다.

또한, 자기 차량의 주행 속도에 기초한 다수의 확률 맵이 이용되면, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 대한 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다. 다시 말해, 자기 차량의 주행 속도가 비교적 빠르면, 고속 도로와 같이, 고속 주행에 적합한 작은 곡률을 가진 상당수의 곡선을 가진 길에서 자기 차량이 주행하는 경우가 빈번하다. 주행 속도가 비교적 느리면, 일반 도로와 같이, 큰 곡률을 가진 길에서 자기 차량이 주행하는 경우가 빈번하다. 예를 들어, 곡선로의 곡률이 증가하면, 자기 차량이 주행중인 차선과 예상 순항 라인간의 오차가 증가한다. 그러므로, 확률 분포의 확산(spread of probability distribution)이 큰 확률 맵은, 자기 차량이 선행 차량을 추종할 때 자기 차량이 선행 차량을 추종한다고 판단하는데 이용될 필요가 있다.

반대로, 곡선로의 곡률이 감소하면, 자기 차량이 주행중인 차선과 예상 순항 라인간의 오차가 감소한다. 그러므로, 확률 분포의 확산이 작은 확률 맵은, 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않을 때 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않는다고 판단하는데 이용될 필요가 있다. 결과적으로, 자기 차량의 주행 속도에 의거하여 상술한 유형의 확률 맵의 선택적 이용을 통해, 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 선행 차량 검출 장치의 예시적인 실시 예에 있어서, 계산된 예상 순항 라인, 선행 차량의 위치 및 미리 저장된 확률 맵에 기초하여 판단이 이루어진다. 그 결과, 자기 차량이 선행 차량을 추종하는지에 관한 판단 타이밍에 있어서의 지연이 억제될 수 있으며, 정확한 판단이 이루어질 수 있다.

예상 순항 라인은 상태 검출부에 의해 검출된 자기 차량의 요율, 스티어링 휠의 스티어링 각도 등의 검출 신호에 기초하여 결정된다. 다시 말해, 예상 순항 라인은, 곡선로를 주행하는 자기 차량과 같이, 자기 차량이 주행 중인 길의 상태에 기초하여 다른 곡률을 가진 곡선 라인으로서 결정된다. 그러므로, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 대한 것은, 곡선로에 있어서의 곡률들이 다르더라도, 선행 차량이 정확하게 판단될 수 있다.

선행 차량의 위치는 자기 차량에 실장된 레이더 또는 레이저 레이더와 같은 위치 검출부로부터 출력된 위치 신호에 기초하여 결정된다. 그 위치는 노면 또는 지면에 대한 지면 위치로서 결정된다. 또한, 예상 순항 라인은 유사하게 지면 라인으로서 결정된다. 그러므로, 선행 차량의 위치의 검출 타이밍과 자기 차량의 순항 라인과 관련된 상태의 검출 타이밍이 다르더라도, 선행 차량의 계산 위치와 예상 순항 라인간의 상대적 위치 관계에 있어서의 오차가 쉽게 발생하지 않게 된다.

확률 맵에 있어서, 예상 순항 라인에서 부터 전방 주행 차량의 위치까지의 최단 거리와 관련된 추종 확률이 설정된다. 다시 말해, 변수가 최단 거리인 추종 확률의 확률 분포가 설정된다. 계산부는, 확률 맵에 기초하여 설정된 추종 확률과 상술한 최단 거리를 이용하여 자기 차량이 선행 차량을 추종 중인지에 관한 판단 프로세싱을 실행한다. 그러므로, 예상 순항 라인과 실제 곡선로간에 차이가 존재하더라도, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 판단 프로세싱은 확률 분포의 결과로서 적절하게 실행될 수 있다. 판단 정확성의 악화가 억제될 수 있다. 또한, 확률 분포가 이용됨으로써, 판단 프로세싱이 실행되는 지점이 자기 차량으로부터 멀리 떨어진 위치에 설정되더라도, 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다.

본 발명에 있어서, 저장부는 이산적으로 획득한 선행 차량의 위치 신호들을 누적하여 저장한다. 예상 순항 라인, 위치 신호 및 확률 맵에 기초하여 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 대한 판단을 할 때, 계산부는, 확률 맵과, 가장 최근에 획득된 검출 신호에 기초하여 계산된 예상 순항 라인과 획득 이후의 다른 경과 시간들을 가진 다수의 위치 신호에 기초하여 다수의 위치 신호에 대한 추종 확률을 결정함이 바람직하다. 계산부는 결정된 다수의 추종 확률의 총합인 총 확률에 기초하여 자기 차량이 선행 차량을 추종하는지를 판단하는 것이 바람직하다(선행 차량 검출 장치의 제 2 측면).

판단 프로세싱이 최근 예상 순항 라인과 획득 이후의 다른 경과 시간들을 가진 다수의 위치 신호에 기초하여 실행됨에 따라, 단일 위치 신호를 이용하여 판단 프로세싱을 실행하는 경우에 비해, 자기 차량이 선행 차량을 추종하는지에 관한 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다.

다시 말해, 획득 이후의 다른 경과 시간들을 가진 다수의 위치 신호들은 선행 차량의 순항 트랙을 나타낸다. 선행 차량의 순항 트랙과, 최근의 예상 순항 라인 및 확률 맵을 이용하여 판단 프로세싱이 실행된다. 그 결과, 자기 차량의 전방을 가로질러 가는 차량과 같이, 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하지 않으면서, 그 시점에 종종 자기 차량의 전방에 출현하는 차량을 자기 차량이 추종하는 것으로 잘못 판단하는 것이 방지될 수 있다.

획득 이후에 긴 경과 시간을 가진 위치 신호는 선행 차량으로부터 먼 지점(다시 말해, 자기 차량에 가까운 지점)의 위치를 나타내는 신호이다. 획득 이후에 짧은 경과 시간을 가진 위치 신호는 선행 차량에 가까운 지점(다시 말해, 자기 차량으로부터 먼 지점)의 위치를 나타내는 신호이다.

계속적으로 획득되었던 선행 차량의 위치 신호, 최근 예상 순항 라인 및 확률 맵에 기초하여 추종 확률의 적분값을 계산하는 방법에 비해, 그 판단 프로세싱에 요구되는 계산량이 줄어들 수 있으며, 계산을 위해 요구되는 시간도 짧아질 수 있다.

본 발명에 있어서, 확률 맵은, 예상 순항 라인에서부터 선행 차량의 위치까지의 거리가 사전 설정된 범위 이내일 때 비교적 높은 추종 확률을 설정하고, 그 거리가 사전 설정된 범위를 초과할 경우 비교적 낮은 추종 확률을 설정한다. 획득 이후의 경과 시간이 비교적 긴 위치 정보에 대응하는 확률 맵에 있어서의 사전 설정된 범위는, 획득 이후의 경과 시간이 비교적 짧은 위치 정보에 대응하는 확률 맵에 있어서의 범위보다 더 좁게 되도록 설정됨이 바람직하다(선행 차량 검출 장치의 제 3 측면).

획득 이후의 경과 시간이 비교적 짧은 위치 정보에 대응하는 확률 맵에 있어서의 범위보다 더 좁되, 획득 이후의 경과 시간이 비교적 긴 위치 정보에 대응하는 확률 맵에서의 추종 확률이 비교적 높게 되는 범위를 만들 수 있다. 이에 의해, 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다.

여기에서, 획득 이후의 경과 시간이 비교적 짧은 위치 정보에 대응하는 확률 맵은 다시 말해, 자기 차량으로부터 비교적 먼 위치에 대응하는 확률 맵이다. 획득 이후의 경과 시간이 비교적 긴 위치 정보에 대응하는 확률 맵은, 다시 말해, 자기 차량에 비교적 가까운 위치에 대응하는 확률 맵이다.

자기 차량이 선행 차량을 추종중인 경우, 선행 차량의 순항 트랙과 예상 순항 라인간의 거리(오프셋 량)는 자기 차량에 비교적 가까운 위치에서 짧아지게 된다. 다른 한편, 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않는 경우에, 동일 위치에서의 오프셋 량은 더 커지게 된다. 상술한 사전 설정된 범위가 자기 차량에 비교적 가까운 위치에서 좁아지게 되면, 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않음에도 자기 차량이 선행 차량을 추종하고 있다고 잘못 판단하는 것을 억제할 수 있다.

자기 차량으로부터 비교적 먼 위치에서는, 자기 차량이 주행중인 차선과 예상 순항 라인간의 차이가 증가한다. 그러므로, 자기 차량이 선행 차량을 추종하는 경우에도 오프셋 량은 증가하게 되는 경우가 있다. 상술한 사전 설정된 범위가 자기 차량으로부터 비교적 먼 위치에서 확장되면, 자기 차량이 선행 차량을 추종중일 때 자기 차량이 선행 차량을 추종하고 있지 않다고 잘못 판단하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 저장부는 자기 차량의 주행 속도에 기초한 다수 유형의 확률 맵을 미리 저장하는 것이 바람직하다. 계산부는 자기 차량의 주행 속도의 입력 신호에 기초하여, 다수 유형의 확률 맵들 중에서 자기 차량의 주행 속도에 근접한 확률 맵을 선택하는 것이 바람직하다. 계산부는 선택된 확률 맵을 이용하여 자기 차량이 선행 차량을 추종하는지를 판단하는 것이 바람직하다(선행 차량 검출 장치의 제 4 측면).

자기 차량의 주행 속도에 근접한 확률 맵이 상술한 바와 같이 이용되면, 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다. 다시 말해, 자기 차량의 주행 속도가 비교적 빠르면, 자기 차량은 고속도로와 같은 고속 주행에 적합한 작은 곡률을 가진 상당 수의 곡선을 가진 길에서 주행하는 경우가 빈번하다. 주행 속도가 비교적 느리면, 자기 차량은 일반 도로와 같이 큰 곡률을 가진 곡선을 가진 길에서 주행하는 경우가 빈번하다. 예를 들어, 곡선로의 곡률이 증가하면, 자기 차량이 주행하는 차선과 예상 순항 라인간의 오차가 증가한다. 그러므로, 확률 분포의 확산이 큰 확률 맵은, 자기 차량이 선행 차량을 추종할 때 자기 차량이 선행 차량을 추종한다고 판단하는데 이용될 필요가 있다.

반대로, 곡선로의 곡률이 감소하면, 자기 차량이 주행 중인 차선과 예상 순항 라인간의 오차가 감소한다. 그러므로, 확률 분포의 확산이 작은 확률 맵은, 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않을 때 자기 차량이 선행 차량을 추종하지 않는다고 판단하는데 이용될 필요가 있다. 그 결과, 자기 차량의 주행 속도에 의거한 상술한 유형의 확률 맵의 선택적 이용을 통해, 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다.

본 발명의 계산부에 의해 계산된 예상 순항 라인은 바람직하게 천이 곡선을 포함한다. 예상 순항 라인이 이러한 방식으로 천이 곡선을 포함하면, 예상 순항 라인이 천이 곡선을 포함하지 않는 경우에 비해, 자기 차량이 주행중인 차선과 예상 순항 라인간의 오차가 줄어들 수 있다. 판단 프로세싱의 정확성의 악화가 억제될 수 있다. 다시 말해, 차량이 주행하는 길과 같은 곡선로는 천이 곡선, 보다 구체적으로는 차선의 곡률을 점진적으로 변경시키는 클로소이드 곡선을 포함하여 형성되는 경우가 있다. 그러므로, 예상 순항 라인이 천이 곡선, 보다 바람직하게는 클로소이드 곡선을 포함하면, 자기 차량의 순항 라인과 예상 순항 라인간의 에러 발생이 억제될 수 있다.

본 발명의 차량간 제어 장치의 예시적인 실시 예에 따르면, 차량간 제어 장치는 차량에 실장되어, 자기 차선의 앞에서 주행하는 차량들 중에서 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량을 자기 차량이 추종할 때, 자기 차량과 선행 차량간의 거리를 제어한다. 차량간 제어 장치는 ⅰ)상술한 선행 차량 검출 장치; 및 ⅱ) 자기 차량이 추종중인 것으로 선행 차량 검출 장치가 판단한 선행 차량에서부터 자기 차량까지의 차량간 거리에 기초하여 자기 차량의 주행 속도를 제어함에 의해 차량간 거리가 사전 설정된 범위 이내로 되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

차량간 제어 장치에 있어서, 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리를 유지하기 위해 실행되는 자기 차량의 속도에 있어서의 변경은 점진적으로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 판단 타이밍에 있어서의 지연이 억제된다. 그러므로, 자기 차량과 선행 차량간의 차량간 거리의 후속하는 판단 및 자기 차량의 주행 속도 제어를 실행하는데 요구되는 시간이 용이하게 보장될 수 있다. 그 결과, 자기 차량의 주행 속도가 점진적으로 변경될 수 있다.

상술한 바와 같이, 선행 차량 검출 장치의 예시적인 실시 예 및 차량간 제어 장치의 예시적인 실시 예에 따르면, 계산된 예상 순항 라인, 전방 주행 차량의 위치, 및 미리 저장된 확률 맵에 기초한 판단이 이루어짐으로써, 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 판단 타이밍에 있어서의 지연이 억제될 수 있으며, 판단 정확성을 유지할 수 있다.

1: 차량간 제어기
10: 추종 대상 선택부
11: 곡선로 확률 계산부
12: 추종 확률 계산부
13: 추종 대상 후보 계산부
14: 추종 대상 설정부
15: 저장부
16: I/O 인터페이스
21: 제어 타겟값 계산부
31: 레이더 센서
32: 요율 센서
33: 휠 속도 센서
34: 허용 스위치
35: 선택 스위치
41: 엔진 ECU
42: 제동 ECU
43: 메터 ECU

Claims (10)

1. 자기 차량이 자기 차량의 앞에서 주행하는 전방 주행 차량을 동일 차선에서 추종하듯이 주행하는지를 판단하는 선행 차량 검출 장치로서,
   상기 전방 주행 차량의 위치를 검출하는 위치 검출부로부터 출력된 위치 신호와, 자기 차량이 주행중인 현재 순항 라인(cruising line)의 상태를 검출하는 상태 검출부로부터 출력된 검출 신호를 획득하는 신호 획득부와;
   자기 차량의 예상 순항 라인으로부터의 거리와 선행 차량의 위치에 기초하여 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 확률을 할당하는 확률 맵을 미리 저장하는 저장부; 및
   상기 검출 신호에 기초하여 예상 순항 라인을 계산하고, 상기 계산된 예상 순항 라인과, 상기 위치 신호 및 상기 확률 맵에 기초하여 자기 차량이 상기 선행 차량을 추종중인지를 판단하는 계산부를 포함하는
   선행 차량 검출 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 저장부는 이산적으로 획득되었던 상기 전방 주행 차량의 위치 신호들을 누적하여 저장하고,
   상기 계산부는, 상기 예상 순항 라인과 상기 위치 신호 및 상기 확률 맵에 기초하여 상기 자기 차량이 상기 전방 주행 차량을 추종인지의 여부를 판단할 때, ⅰ) 획득 이후의 서로 다른 경과 시간들을 가진 다수의 위치 신호들과, ⅱ) 가장 최근에 획득한 검출 신호에 기초하여 계산된 예상 순항 라인과, ⅲ) 상기 확률 맵에 기초하여 다수의 위치 신호들에 대한 추종 확률을 결정하고, 상기 결정된 다수의 추종 확률들로부터 계산된 조합된 확률(combined probability)에 기초하여 자기 차량이 상기 전방 주행 차량을 추종중인지를 판단하는
   선행 차량 검출 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 확률 맵은 상기 예상 순항 라인에서 상기 전방 주행 차량의 위치까지의 거리가 사전 설정된 범위내에 있을 경우에 상기 추종 확률을 상대적으로 높게 설정하고, 상기 거리가 사전 설정된 범위를 초과하면 상기 추종 확률을 상대적으로 낮게 설정하며,
   상기 획득 이후의 경과 시간이 상대적으로 긴 위치 정보에 대응하는 확률 맵에 있어서의 상기 사전 설정된 범위는, 상기 획득 이후의 경과 시간이 상대적으로 짧은 위치 정보에 대응하는 확률 맵에 있어서의 사전 설정된 범위보다 더 좁게 설정되는
   선행 차량 검출 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 저장부는 상기 자기 차량의 주행 속도에 기초한 다수 유형의 확률 맵을 미리 저장하고,
   상기 계산부는 상기 자기 차량의 주행 속도의 입력 신호에 기초하여 상기 다수 유형의 확률 맵 중에서 상기 자기 차량의 주행 속도에 대한 확률 맵을 선택하고, 상기 선택된 확률 맵을 이용하여 상기 자기 차량이 상기 선행 차량을 추종중인지를 판단하는
   선행 차량 검출 장치.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 저장부는 상기 자기 차량의 주행 속도에 기초하여 다수 유형의 확률 맵을 미리 저장하고,
   상기 계산부는 상기 자기 차량의 주행 속도의 입력 신호에 기초하여 상기 다수 유형의 확률 맵 중에서 상기 자기 차량의 주행 속도에 대한 확률 맵을 선택하고, 상기 선택된 확률 맵을 이용하여 상기 자기 차량이 상기 선행 차량을 추종중인지를 판단하는
   선행 차량 검출 장치.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 저장부는 상기 자기 차량의 주행 속도에 기초한 다수 유형의 확률 맵을 미리 저장하고,
   상기 계산부는 상기 자기 차량의 주행 속도의 입력 신호에 기초하여 상기 다수 유형의 확률 맵 중에서 상기 자기 차량의 주행 속도에 대한 확률 맵을 선택하고, 상기 선택된 확률 맵을 이용하여 상기 자기 차량이 상기 선행 차량을 추종중인지를 판단하는
   선행 차량 검출 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 계산부에 의해 계산된 상기 예상 순항 라인은 천이 곡선을 포함하는
   선행 차량 검출 장치.
   
8. 차량에 실장되어, 자기 차량의 앞에서 주행하는 차량들 중에서 상기 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량을 자기 차량이 추종할 때 상기 자기 차량과 선행 차량간의 거리를 제어하는 차량간 제어 장치로서,
   ⅰ) 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 따른 선행 차량 검출 장치; 및
   ⅱ) 상기 선행 차량 검출 장치가 판단한 선행 차량으로부터 자기 차량까지의 거리인 차량간 거리에 기초하여 상기 자기 차량의 주행 속도를 제어함에 의해 상기 차량간 거리를 사전 설정된 범위 이내로 제어하는 제어부를 포함하는
   차량간 제어 장치.
   
9. 자기 차량이 자기 차량의 앞에서 주행하는 전방 주행 차량을 동일 차선에서 추종하듯이 주행하는지를 판단하는 선행 차량 검출 방법으로서,
   상기 전방 주행 차량의 위치를 검출하는 위치 검출부로부터 출력된 위치 신호와, 자기 차량이 주행중인 현재 순항 라인(cruising line)의 상태를 검출하는 상태 검출부로부터 출력된 검출 신호를 획득하고;
   자기 차량의 예상 순항 라인으로부터의 거리와 선행 차량의 위치에 기초하여 자기 차량이 선행 차량을 추종중인지에 관한 확률을 할당하는 확률 맵을 미리 저장하며;
   상기 검출 신호에 기초하여 예상 순항 라인을 계산하고, 상기 계산된 예상 순항 라인과, 상기 위치 신호 및 상기 확률 맵에 기초하여 자기 차량이 상기 선행 차량을 추종중인지를 판단하는
   선행 차량 검출 방법.
   
10. 차량에서 실행되며, 자기 차량의 앞에서 주행하는 차량들 중에서 상기 자기 차량과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량을 자기 차량이 추종할 때 상기 자기 차량과 선행 차량간의 거리를 제어하는 차량간 제어 방법으로서,
    ⅰ) 청구항 제9항에 따라 선행 차량을 판단하고;
    ⅱ) 단계 ⅰ)에 의해 판단된 거리인 선행 차량으로부터의 차량간 거리에 기초하여 상기 자기 차량의 주행 속도를 제어함에 의해 상기 차량간 거리를 사전 설정된 범위 이내로 제어하는
    차량간 제어 방법.
    

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