KR20160043360A - 자동차의 스마트 순항 제어 시스템 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 자세 제어 방법이 제공된다. 차량의 현재 위치를 산출하는 위치 검출부와 차량의 전방 차량을 감지하는 전방차량감지부와 위치검출부로부터 산출된 상기 차량의 현재 위치와, 미리 저장된 지도정보를 이용하여 상기 차량의 진행 경로를 산출하는 네비게이션부 및 위치 검출부를 통해 산출된 차량의 현재 위치와 차량의 진행 경로를 기초로 차량의 예상 경로를 산출하고, 전방 차량 감지부에서 감지한 전방 차량이 예상 경로 내에 존재하면 상기 전방 차량을 선행 차량으로 설정하는 제어부를 포함하는 차량의 스마트 순항 제어 시스템을 제공한다.

Description

자동차의 스마트 순항 제어 시스템 및 제어방법{ADAPTIVE CRUISE CONTROL SYSTEM OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 크루즈 컨트롤 시스템(adaptive cruise control: ACC)에 관한 것으로, 전방 차량을 감지하기 위해 구비되는 레이더가 동일 차선의 선행 차량을 감지하지 못 하는 오류를 감소시키기 위하여 네비게이션 정보를 이용한 차량 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 크루즈 컨트롤 시스템(ACC)는 운전자가 차량 속도를 일정 속도로 설정해 놓으면, 브레이크나 엑셀레이터 페달을 밟지 않아도 외부 도로 조건에 맞추어 차량의 속도를 유지하도록 하여 운전자에게 편의를 제공하고 있다.

또한, 더 나아가, 최근에는 차량에 레이더를 구비하여 앞차와의 거리를 유지하면서 감속 또는 가속이 가능한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템(SMART CRUISE CONTROL SYSTEM: SCC)이 개발되기에 이르렀다.

그런데, 앞서 말한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에서는 차량의 요레이트 또는 피치레이트의 변화를 감지하여 레이더의 센싱방향을 변경하였으나, 이러한 경우에는 이미 차량이 곡선구간 또는 직선구간에 진입한 이후이므로 전방 차량 감지의 성능이 저하되고, 시스템 제어시간이 짧아지는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 ACC 시스템은 커브길 진입 시 커브 진입구간을 인식하지 못하여 부정확한 주행차선 예측으로 대상 선행 차량 선정에 오 판단이 생길 수 있어 적절한 추종 주행이 불가능해지는 상황이 발생할 수 있다.

또한, 차량이 곡선구간에 진입하게 되면, 차량에 설치된 레이더가 동일 차선의 선행 차량이 아닌 타 차선의 선행 차량을 선행 차량으로 오 인식하는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예들은 차량이 곡선로에 진입하였을 경우, 레이저가 옆 차선에 있는 차량을 차량의 선행차량으로 오 감지하는 것을 방지하고자 한다.

또한, 차량이 곡선로에 진입하였을 경우, SCC 셋팅 속도가 현재 속도보다 높은 경우, 전방 차량이 사라지면 급 가속 상황이 발생되어 운전자의 불안감을 유발할 수 있는 바, 전방 차량이 사라진 경우일 지라도 급 가속 상황이 발생하지 않도록 제어하고자 한다.

또한, 전방 차량이 사라진 경우에 급 가속 상황이 발생하는 경우 운전자에게 사전 경고를 통하여 안전 운전을 할 수 있도록 예방하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 현재 위치를 산출하는 위치 검출부;와 상기 차량의 전방 차량을 감지하는 전방차량감지부; 와 상기 위치검출부로부터 산출된 상기 차량의 현재 위치와, 미리 저장된 지도정보를 이용하여 상기 차량의 진행 경로를 산출하는 네비게이션부; 및 상기 위치 검출부를 통해 산출된 상기 차량의 현재 위치와 상기 차량의 진행 경로를 기초로 상기 차량의 예상 경로를 산출하고, 상기 전방차량감지부에서 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하면 상기 전방 차량을 선행 차량으로 설정하는 제어부;를 포함하는 차량의 스마트 순항 제어 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 차량이 산출된 진행 경로를 통하여 곡선로에 진입할 것인지 여부를 판단하는 곡선로 인식부; 상기 전방차량감지부에서 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하면 상기 전방 차량을 선행 차량으로 선정하는 선행 차량 선정부; 및 상기 선정된 전방 차량을 상기 선행 차량으로 순항 제어를 수행하는 순항 제어 수행부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 위치 검출부를 통해 산출된 상기 차량의 현재 위치와 상기 차량의 예상 경로를 참조하여, 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 판단되고, 상기 레이저부에서 감지한 전방 차량이 예상 경로내에 존재하지 않으면, 상기 차량은 선행 차량이 없는 것으로 판단하여 미리 설정된 순항 제어 속도로 상기 차량을 제어할 수 있다.

또한, 상기 위치 검출부를 통해 산출된 상기 차량의 현재 위치와 상기 차량의 진행 경로를 기초로 상기 차량의 예상 경로를 산출하고, 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 판단되고 상기 전방차량감지부에서 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하지 않으면, 상기 제어부는 상기 차량은 선행 차량이 없는 것으로 판단하여 미리 설정된 순항 제어 속도로 상기 차량을 제어할 수 있다.

또한, 미리 설정된 순항 제어 속도가 상기 곡선로의 도로 제한 속도를 초과하는 경우, 상기 제어부는 상기 차량의 속도를 상기 곡선로의 도로 제한 속도로 제한할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량의 현재 위치를 산출하는 단계;와 상기 차량의 전방 차량을 상기 차량에 탑재된 레이저 센서를 통하여 감지하는 단계;와 산출된 상기 차량의 현재 위치와 미리 저장된 지도정보를 이용하여 상기 차량의 예상 경로를 산출하는 단계;와 상기 산출된 진행 경로를 기초로 상기 차량이 곡선로에 진입할지를 판단하는 단계; 및 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 판단되고 상기 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하면, 상기 전방 차량을 선행 차량으로 설정하는 단계;를 포함하는 차량의 순항 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 판단되고, 상기 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하지 않으면, 상기 차량은 미리 설정된 순항 제어 속도로 주행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 미리 설정된 순항 제어 속도로 주행하는 단계는 상기 미리 설정된 순항 제어 속도가 상기 곡선로의 도로 제한 속도를 초과하는 경우, 상기 차량의 속도를 상기 곡선로의 도로 제한 속도로 제한할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 차량에 장착된 이미 데이터 베이스가 있는 네비게이션 정보를 이용하기 때문에 곡선로 시작 구간 설정에 대한 신뢰도가 높을 수 있다.

또한, 차량이 곡선로 진입 시 선행 차량 감지에 대하여 도로 지형을 예측하여 물체를 감지할 수 있어, 곡선로의 경우 오감지의 확률을 낮출 수 있다.

도 1은 종래의 스마트 순항 제어 시스템의 일 실시예이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 순항 제어 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 스마트 순항 제어 시스템의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 순항 제어 시스템의 일 실시예이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 순항 제어 시스템의 일 실시예이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다.

다만, 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 종래의 스마트 순항 제어 시스템의 일 실시예이다.

종래 스마트 순항 제어 시스템은 차량(1) 전방에 위치한 레이저를 이용하여 차량의 전방에 위치하는 전방 차량(2)을 감지할 수 있었다.

다만, 곡선로의 지형적 특성상 전방차량(2)이 먼저 곡선로에 진입 하였을 경우, 차량의 전방에 위치하는 차량 감지 시 동일한 차선에 존재하지 않고 옆차선에 있는 차량이 감지가 되어 오류가 발생할 수 있다.

즉, 도 1을 참조하면, 차량(1)의 레이저를 이용하여 옆 차선에 존재하는 오 감지된 전방 차량(3)을 기초로 스마트 순항 제어를 실행하는 것을 알 수 있다.

또한, 도시되지는 않았으나, 차량(1)의 선행 차량으로 오 감지될 만한 오 감지된 전방 차량(3)이 존재하지 않는 경우, 전방 차량이 존재하지 않을 것으로 판단하여 급가속 상황이 발생되는 문제점이 있었다.

도 2는 본 발명에 따른 스마트 순항 제어 시스템의 제어 블록도이다. 도 2를 참조하면, 차량의 스마트 순항 제어 시스템(4)은 위치 검출부(41), 네비게이션부(42), 전방차량감지부(43), 제어부(44), 및 경고부(48)를 포함한다.

위치 검출부(41)는 위성으로부터 GPS정보를 수신하여 차량의 현재 위치를 산출한다.즉, 위치 검출부(41)는 중 궤도에 존재하는 다수의 위성으로부터 시각정보를 수신하고, 이들의 시간차를 계산함으로써 신호를 수신한 곳의 3차원 위치를 알 수 있도록 한다. 이러한 GPS 기술은 이미 상용화되어 다양한 분야에서 이용되고 있는 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

다만 이에 제한되는 것은 아니고, 위치 검출부(41)는 위성으로부터 GPS정보를 수신할 뿐만 아니라, WI-FI 등을 기초로 차량의 현재 위치를 산출하는 듯, 다양한 방법으로 위치를 검출할 수 있다.

네비게이션부(42)는 위치 검출부(41)로부터 산출된 차량의 현재 위치와, 기저장된 지도정보를 이용하여 차량의 진행 경로를 산출할 수 있다.

이러한 네비게이션부(42)는 현재 차량의 위치로부터 운전자가 설정한 목표위치까지 차량이 앞으로 거쳐가게 될 경로를 차량의 진행경로로 산출할 수도 있으며, 이와 달리 목표지점이 설정되지 않았을 경우에는 단순히 차량이 현재위치에서 차량의 진행방향에 따라 예측되는 진행경로를 산출할 수도 있다.

전방 차량 감지부(43)는 차량(1)의 전방에 존재하는 전방 차량을 감지한다.

이러한 전방 차량을 감지하기 위하여 레이저 센서를 채용할 수 있다.

이러한 레이저 센서로서 통상적으로 사용되는 적외선 레이저 센서는 전방 차량을 향하여 적외선을 발신하고, 다른 차량(전방차량(2 또는 3))에 의하여 반사된 적외선을 수신할 수 있다.

또한, 적외선 레이저는 반사된 적외선에 대응하는 전기적 신호를 제어부(44)에 제공하며, 제어부(44)는 반사된 적외선의 세기 또는 발신된 적외선과 반사된 적외선 사이의 시간 차이를 기초로 다른 차량과 자차 사이의 거리를 산출할 수 있다.

제어부(44)는 차량의 스마트 순항 제어 시스템(4)을 총괄 제어하며, 곡선로 인식부(45), 선행차량 선정부(46) 및 순항 제어 수행부(47)를 포함한다.

곡선로 인식부(45)는 네비게이션부(42)를 통하여 산출된 진행경로를 참조하여 차량이 곡선로에 진입할 것인지를 판단한다.

또한, 차량의 산출된 진행 경로를 참조하여 현재 차량(1)이 존재하는 차선을 포함하는 진행경로를 산출할 수 있다.

선행차량 선정부는(46)는 전방 차량 감지부(43)에서 감지한 전방차량(2 또는 3)이 곡선로 인식부(45)에서 산출한 현재 차량(1)이 존재하는 차선을 포함하는 진행 경로 내에 존재하는 지 여부를 판단한다.

감지한 전방차량(2)이 산출한 현재 차량(1)이 존재하는 차선을 포함하는 진행 경로 내에 존재하는 경우, 감지한 전방차량(2)을 선행차량으로 선정한다.

다만 감지한 전방차량(3)이 곡선로 등의 진입으로 인하여 산출한 현재 차량(1)이 존재하는 차선을 포함하는 진행 경로 내에 존재하지 않는 경우라면, 감지한 전방차량(3)을 선행 차량으로 선정하지 않는다.

순항 제어 수행부(47)는 스마트 순항 제어 시스템(1)내 설정된 순항 제어를 실행한다.

선행차량 선정부(46)에서 선행 차량(2)을 선정한 경우라면, 선행 차량(2)을 기초로 순항 제어를 실행한다. 즉, 선정된 선행 차량(2)과 일정한 거리를 유지할 수 있도록 가속 및 감속을 자동적으로 수행할 수 있다.

선행차량 선정부(46)에서 선행 차량을 선정하지 못 한 경우라면, 차량(1)의 전방에 선정할 선행 차량이 존재하지 않는 것으로 판단하여, 미리 설정된 순항 제어 속도로 차량의 속도를 제어할 수 있다.

다만, 선행 차량을 선정하지 못한 경우에 있어서 미리 설정된 속도가 현재 주행 속도보다 높은 경우에는 급가속 상황이 발생할 수 있게 된다.

따라서, 순항 제어 수행부(47)는 미리 설정된 속도가 현재 주행 속도 보다 높은 경우에 있어서 네비게이션부(42)를 통해 도로의 제한 속도와 비교한다.

비교 결과, 미리 설정된 제한 속도가 도로의 제한 속도 초과 시, 제한 속도까지 정상 가속 후 이후부터는 가속량을 줄인다.

또한, 미리 설정된 제한 속도가 도로의 제한 속도 미만인 경우, 일반 순항 제어로 동일하게 가속한다.

또한, 순항 제어 수행부(47)에서 미리 설정된 속도가 도로의 제한 속도를 초과하고, 도로의 제한 속도가 현재 차량의 주행 속도보다 빠른 경우, 일반 순항 제어로 동일하게 가속할지라도 사고의 위험이 있으므로, 경고부(48)를 통하여 운전자에게 경고할 수 있다.

경고부(48)는 운전자로 하여금 지각할 수 있도록, 네비게이션 화면을 깜빡이는 등 시각적 효과를 주거나 경고음을 통하여 음향적 효과를 주어 경고할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 방법을 통하여 운전자에게 경고할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 스마트 순항 제어 시스템(4)의 순서도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 순항 제어 시스템(4)의 동작의 일 예이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 순항 제어 시스템(4)의 동작의 다른 일 실시예이다.

본 실시예에 따르면, 위치 검출부(41)는 차량(1)의 현재 위치를 수신한다(100). 또한, 수신한 현재 위치를 토대로, 네비게이션부(42)는 차량(1)의 진행 경로를 산출한다(102).

네비게이션부(42)로부터 현재 위치에 해당하는 진행 경로를 토대로 제어부(44)내 곡선로 인식부(45)는 차량(1)이 곡선로에 진입하는지를 판단한다(104).

차량(1)이 곡선로 구간에 있는 것으로 판단한 경우(104의 예), 현재 차량(1)이 존재하는 동일 차선에 해당하는 진행 경로(도 3의 5)를 산출한다(106).

예를 들어, 네비게이션부(42)에서 추출한 경로 정보를 토대로 제어부(44)의 곡선로 인식부(45)는 예상 경로(5)를 산출할 수 있다. 여기서, 예상 경로(5)는 현재 차량(1)이 존재하는 동일 차선에 있어서의 예상 경로(5)를 의미한다.

또한, 전방 차량 감지부(43)에서는 실시간으로 차량(1)의 전방에 전방 차량(2,3)이 존재하는지를 감지한다(108).

예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 스마트 순항 제어 시스템(4)은 차량(1) 전방에 위치한 레이저를 이용하여 차량의 전방에 위치하는 전방 차량(2)을 감지할 수 있다.

그 후, 전방 차량 감지부(43)에서 감지한 전방 차량이 현재 차량(1)이 존재하는 동일 차선에 해당하는 진행 경로 내 위치하는지를 판단한다(110).

예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 곡선로의 지형적 특성상 전방 차량(2)이 먼저 곡선로에 진입 하였을 경우, 전방 차량 감지부(43)에서는 차량의 전방에 위치하는 차량 감지 시 동일한 차선에 존재하지 않고 옆차선에 있는 차량(3)을 감지할 수 있다.

이와 같이 옆차선에 있는 차량(3)을 선행차량으로 하여 스마트 순항 제어를 하는 오류를 방지하기 위하여 전방 차량이 차량(1)과 동일 차선에 위치하는지를 판단한다.

만일, 감지한 전방 차량이 현재 차량(1)이 존재하는 동일 차선에 해당하는 진행 경로 내에 위치하는 경우, 감지한 전방 차량을 선행 차량으로 스마트 순항 제어를 실시한다(112).

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 감지한 전방 차량이 네비게이션부(42)를 통해 산출한 경로를 통해 제어부(44)의 곡선로 인식부(45)에서 현재 차량(1)이 존재하는 동일 차선에 해당하는 예상 경로(5) 내에 존재하는 경우. 감지한 전방 차량(2)을 선행 차량으로 선정하여 순항 제어를 수행한다.

이후, 차량(1)이 곡선로를 탈출하는 경우(114의 예), 제어부(44)내 순항 제어 수행부(47)는 통상의 스마트 순항 제어를 실시한다(116).

다만, 차량(1)이 곡선로를 탈출하지 못하는 경우(114의 아니오), 제어부(44)내 순항 제어 수행부(48)은 인식한 전방차량을 선행차량으로 계속하여 스마트 순항 제어를 실시한다(114).

또한, 감지한 전방 차량이 현재 차량(1)이 존재하는 동일 차선에 해당하는 진행 경로 내에 위치 하지 않는 다면, 선행 차량이 존재하지 않는 것으로 판단하여 제어부(44)내 순항 제어 수행부(47)는 스마트 순항 제어를 실시한다(116).

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 전방 차량 감지부(43)의 적외선 레이저를 통하여 전방 차량(3)을 감지하였더라도, 이러한 전방 차량(3)이 예상 경로(5)내에 존재하지 않으면, 제어부(44)내 선행 차량 선정부(46)는 전방 차량(3)을 선행 차량으로 선정하지 않는다.

또한, 순항 제어 수행부(47)는 선행 차량이 존재하지 않는 것으로 판단하여 순항 제어를 실행한다.

이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.

1: 차량 2: 전방 차량
3: 오 감지된 전방 차량 4: 스마트 순항 제어 시스템
5: 예상 경로

Claims (7)

1. 차량의 현재 위치를 산출하는 위치 검출부;
   상기 차량의 전방 차량을 감지하는 전방차량감지부;
   상기 위치검출부로부터 산출된 상기 차량의 현재 위치와, 미리 저장된 지도정보를 이용하여 상기 차량의 진행 경로를 산출하는 네비게이션부; 및
   상기 위치 검출부를 통해 산출된 상기 차량의 현재 위치와 상기 차량의 진행 경로를 기초로 상기 차량의 예상 경로를 산출하고, 상기 전방차량감지부에서 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하면 상기 전방 차량을 선행 차량으로 설정하는 제어부; 를 포함하는 차량의 스마트 순항 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 차량이 산출된 진행 경로를 통하여 곡선로에 진입할 것인지 여부를 판단하는 곡선로 인식부;
   상기 전방차량감지부에서 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하면 상기 전방 차량을 선행 차량으로 선정하는 선행 차량 선정부; 및
   상기 선정된 전방 차량을 상기 선행 차량으로 순항 제어를 수행하는 순항 제어 수행부;를 포함하는 스마트 순항 제어 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 위치 검출부를 통해 산출된 상기 차량의 현재 위치와 상기 차량의 진행 경로를 기초로 상기 차량의 예상 경로를 산출하고, 상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 판단되고 상기 전방차량감지부에서 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하지 않으면, 상기 제어부는 상기 차량은 선행 차량이 없는 것으로 판단하여 미리 설정된 순항 제어 속도로 상기 차량을 제어하는 차량의 스마트 순항 제어 시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   미리 설정된 순항 제어 속도가 상기 곡선로의 도로 제한 속도를 초과하는 경우, 상기 제어부는 상기 차량의 속도를 상기 곡선로의 도로 제한 속도로 제한하는 것을 포함하는 차량의 스마트 순항 제어 시스템.
5. 차량의 현재 위치를 산출하는 단계;
   상기 차량의 전방 차량을 상기 차량에 탑재된 레이저 센서를 통하여 감지하는 단계;
   산출된 상기 차량의 현재 위치와 미리 저장된 지도정보를 이용하여 상기 차량의 예상 경로를 산출하는 단계;
   상기 산출된 진행 경로를 기초로 상기 차량이 곡선로에 진입할지를 판단하는 단계; 및
   상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 판단되고 상기 감지한 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하면, 상기 전방 차량을 선행 차량으로 설정하는 단계;를 포함하는 차량의 순항 제어 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 차량이 곡선로에 진입할 것으로 판단되고, 상기 전방 차량이 상기 예상 경로 내에 존재하지 않으면, 상기 차량은 미리 설정된 순항 제어 속도로 주행하는 단계를 더 포함하는 차량의 순항 제어 방법.
7. 제 6항에 있어서,
   미리 설정된 순항 제어 속도로 주행하는 단계는
   상기 미리 설정된 순항 제어 속도가 상기 곡선로의 도로 제한 속도를 초과하는 경우, 상기 차량의 속도를 상기 곡선로의 도로 제한 속도로 제한하는 것을 포함하는 차량의 순항 제어 방법.
   

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