KR20190100524A

KR20190100524A - 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20190100524A
Application number: KR1020180015610A
Authority: KR
Inventors: 김재환
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2019-08-29
Also published as: KR102438230B1

Abstract

본 발명은 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 차량의 현재 위치, 현재 주행 도로 정보 또는 휴게소 정보를 송출하는 내비게이션, 상기 차량의 주행 속도를 감지하여 송출하는 차량 동역학 센서, 상기 차량 주변의 외부 객체, 차선 또는 표지판의 영상을 송출하는 차량 전방위 감지 카메라, 상기 차량 주변 객체와의 거리 또는 상대 속도를 송출하는 차량 주변 감지 센서 및 상기 차량을 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 전자 제어 장치를 포함함으로써, 차량을 현재 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 안전하게 진입시키기 위한 제어를 통해 운전자의 편의성을 높일 수 있다.

Description

고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법{DRIVING ASSISTANCE SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATICALLY PUTTING VEHICLE INTO REST AREA ON HIGHWAY}

본 발명은 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량을 현재 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 안전하게 진입시키기 위한 제어를 통해 운전자의 편의성을 높일 수 있는 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System)은 운전 중 발생할 수 있는 수많은 상황 가운데 일부를 차량 스스로 인지하고 상황을 판단하여 기계 장치를 제어하는 시스템이다. 그 중에서도, 최근 센서에서 감지한 차량 검출 정보를 이용하여 전방 차량을 제어 대상으로 선정하고 가감속 제어를 통해 주행 속도와 차간 거리를 자동으로 제어하는 적응식 정속 주행 시스템(ACC, Adaptive Cruise Control), 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 ‘주행 조향 보조 시스템(Lane Keep Assist System, LKAS)’, 내비게이션 정보(맵 데이터, GPS 등) 등을 통합하여, 고속도로에서 전방 차량과의 간격과 차선을 인식해 차량이 차선을 스스로 유지할 수 있도록 하는 고속도로 주행 지원 시스템(HDA, Highway Driving Assist)이 사용되면서 주행 중 운전자의 운전 부담을 크게 경감시켜주는 역할을 하고 있다.

이와 같이, 기존의 HDA시스템은 고속도로에서 스스로 차간 거리 및 차선을 유지할 수 있도록 해서 부분적인 자율 운전을 가능하게 하지만, 운전자가 고속도로 주행 중에 휴게소에 진입하고 싶으나 그 위치를 미리 인지하지 못하고 지나치는 경우 다음 휴게소 도착까지 장거리 운전을 해야 하는 불편함은 해소하지 못했다.

대한민국 공개특허공보 제2015-0125796호(공개일 2015.11.10) 대한민국 등록특허공보 제10-1131871호(등록일 2012.03.23)

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 차량을 현재 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 안전하게 진입시키기 위한 제어를 통해 운전자의 편의성을 높일 수 있는 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템은 차량의 현재 위치, 현재 주행 도로 정보 또는 휴게소 정보를 송출하는 내비게이션, 상기 차량의 주행 속도를 감지하여 송출하는 차량 동역학 센서, 상기 차량 주변의 외부 객체, 차선 또는 표지판의 영상을 송출하는 차량 전방위 감지 카메라, 상기 차량 주변 객체와의 거리 또는 상대 속도를 송출하는 차량 주변 감지 센서 및 상기 차량을 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 전자 제어 장치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 전자 제어 장치는 적응식 정속 주행 시스템(ACC, Adaptive Cruise Control) 또는 고속도로 주행 지원 시스템(HDA, Highway Driving Assist) ON 상태에서 운전자로부터 휴게소 진입 명령이 입력되면 상기 내비게이션으로부터 상기 차량의 현재 위치로부터 가장 가까운 휴게소 입구 위치를 전송받아 상기 차량의 현재 위치로부터 상기한 휴게소 입구 위치까지의 남은 거리를 계산하도록, 계산된 상기 남은 거리가 미리 결정된 제1 임계치보다 작아지면 상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선인지 여부를 확인하도록, 상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선이라고 확인되면 목표 차속 프로필을 생성하여 속도 추종 제어를 수행하도록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 전자 제어 장치는 상기 차량 전방위 감지 카메라를 통해 휴게소 표지판이 인식되면 상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선인지 여부를 확인하도록 더 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 전자 제어 장치는 상기 속도 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제2 임계치보다 작아지면 상기 휴게소로의 진입 경로를 생성하여 경로 추종 제어를 수행하도록 더 구성될 수 있다.

훨씬 더 바람직하게는, 상기 전자 제어 장치는 상기 경로 추종 제어 중 선행 차량이 감지되지 않으면 생성된 상기 진입 경로를 통해 휴게소 자동 진입 지원을 수행하되, 선행 차량이 감지되면 상기 ACC 또는 HDA 제어를 수행하여 상기 선행 차량과의 거리 및 속도를 조절하면서 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하도록 더 구성될 수 있다.

훨씬 더 바람직하게는, 상기 전자 제어 장치는 상기 경로 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제3 임계치보다 작아지면 상기 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템을 종료하도록 더 구성될 수 있다.

훨씬 더 바람직하게는, 상기 전자 제어 장치는 상기 경로 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제3 임계치보다 작아지면 휴게소에 진입했다는 알림을 운전자에게 전달할 수 있도록 더 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법은 차량을 현재 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 안전하게 진입시키기 위한 제어를 통해 운전자의 편의성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법의 전체 프로세스를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법에 따라 차량이 휴게소에 자동으로 진입하는 모습을 예시한 도식이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 본 발명의 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템은 차량 동역학 센서(11), 차량 전방위 감지 카메라(12), 차량 주변 감지 센서(13) 및 내비게이션(14) 등의 감지 장치(10), 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit)(20), 속도 제어 장치(30) 및 조향 제어 장치(40)를 포함하여 구성된다.

차량 동역학 센서(11)는 휠 속도 센서, 가속도 센서, 조향각 센서 등의 다양한 공지의 센서로서, 차량의 휠, 핸들 등 적절한 위치에 배치되어 자 차량의 주행 속도, 가속도, 조향 각도 등을 감지하여 전자 제어 유닛(20)에 전송할 수 있다.

차량 전방위 감지 카메라(12)는 FIR 카메라, CMOS 카메라(또는 CCD 카메라) 등의 다양한 공지의 이미지 센서로서, 차량의 전면 유리 상단에 마련되어 카메라 전방의 일정 각도 및 거리 이내에서 적외선 대역, 가시광 영역 등의 다양한 대역의 빛을 감지하고 투영함으로써 자 차량 주변 외부 객체, 차선, 표지판 등의 영상을 획득하여 전자 제어 장치(20)에 전송할 수 있다.

차량 주변 감지 센서(13)는 레이더, 라이다 센서 등의 다양한 공지의 센서로서 차량의 전후면 중앙 및 코너에 마련되어 감지 센서 전방에 일정 각도 이내의 범위로 전자기파를 발사한 다음 차량 주변에 위치하는 객체로부터 반사되어 되돌아오는 전자기파를 수신함으로써 자 차량과 주변 객체와의 각도, 거리, 상대 속도, 상대 가속도 등을 감지하여 전자 제어 장치(20)에 전송할 수 있다.

내비게이션(14)은 GPS(Global Positioning System)를 통해 차량의 현재 위치를 확인하고 지도를 보이거나 목적지까지의 거리 및 소요 시간을 확인하고 목적지까지의 경로를 안내하여 차량 운전을 도와줄 수 있는 장치 또는 프로그램으로서 자 차량의 현재 주행 도로 정보 및 휴게소 정보 등을 전자 제어 장치(20)에 전송할 수 있다.

차량의 전자 제어 장치(20)는 ROM 및 RAM과 같은 메모리(DB)를 구비하여 도 2에 도시된 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 프로그램과 같은 다양한 제어 데이터를 저장하고 CPU와 같은 처리 장치를 부가적으로 포함하여 다양한 제어 프로그램을 실행하는데, 본 발명의 전자 제어 장치(20)는 운전자로부터 스위치 입력 또는 음성 인식을 통해 휴게소 진입 명령이 입력되면 감지 장치(10)로부터 감지 신호들을 입력 받아 차량을 현재 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 안전하게 진입시키기 위한 제어를 자동으로 수행한다.

속도 제어 장치(30)는 전자 제어 장치(20)의 제어 신호를 입력 받아 차량의 엔진 출력을 증가시키거나 제동 압력을 생성함으로써 가속 또는 감속의 종방향 제어 동작을 수행하고, 조향 제어 장치(40)는 전자 제어 장치(20)의 제어 신호를 입력 받아 차량 핸들의 조향 각도를 생성함으로써 횡방향 제어 동작을 수행한다.

본 발명에서는 여러 감지 장치(10)로부터 감지 신호들을 입력 받아 차량을 현재 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 안전하게 진입시키기 위한 제어를 자동으로 수행하는 방법을 제안한다.

이하에서는 도 2를 참조하여 상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 본 발명의 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법의 전체 프로세스를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전자 제어 장치(20)는 ACC 또는 HDA 시스템 ON 상태에서(S210) 운전자로부터 스위치 입력 또는 음성 인식을 통해 휴게소 진입 명령이 입력되면(S220), 내비게이션(14)으로부터 현재 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구의 위치 정보를 전송받아 현재 차량의 위치로부터 상기한 휴게소까지의 남은 거리를 계산한다(S230).

그리고 계산된 남은 거리가 미리 결정된 제1 임계치보다 작아지는지 또는 차량 전방위 감지 카메라(12)가 휴게소 표지판을 인식한 영상이 전송되는지를 검출하여(S240) 휴게소까지의 남은 거리가 미리 결정된 제1 임계치보다 작아지거나 또는 휴게소 표지판이 인식되면(S240의 예), 차량이 현재 주행하는 차선이 휴게소에 진입가능한 차선 이를테면, 휴게소 옆 차선인지 여부로 본 시스템 작동 유지 또는 해제 여부를 확인하며(S250) 차량이 현재 휴게소에 진입가능한 차선을 주행하고 있다고 확인되면 목표 차속 프로필을 생성하여 속도 제어 장치(30)를 통해 속도 추종 제어를 수행한다(S260).

그리고 속도 추종 제어를 수행하면서 휴게소까지의 남은 거리가 미리 결정된 제2 임계치보다 작아지는지를 감지하여(S270) 작아지면 차량 동역학 센서(11), 차량 전방위 감지 카메라(12) 및/또는 차량 주변 감지 센서(13)를 통해 휴게소로의 진입 경로를 생성하여 속도 제어 장치(30) 및 조향 제어 장치(40)를 통해 경로 추종 제어를 수행한다(S280). 구체적으로, 경로 추종 제어(단계 S280) 중 차량 전방위 감지 카메라(12) 및/또는 차량 주변 감지 센서(13)를 통해 선행 차량이 감지되는지 판단하고(S282), 선행 차량이 감지되지 되지 않으면(S282의 아니오) 생성된 진입 경로를 통해 휴게소 자동 진입 지원을 수행하며(S284), 선행 차량이 감지되면(S282의 예) ACC 또는 HAD 제어를 수행하여 선행 차량과의 거리 및 속도를 조절한다(S286).

그리고 경로 추종 제어를 수행하면서 휴게소까지의 남은 거리가 미리 결정된 제3 임계치보다 작아지는지를 감지하여(S290) 작아지면(S290의 예) 본 시스템을 종료하고 휴게소에 도착했다는 알림을 팝업을 통해 운전자에게 전달할 수 있다.

이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.

10 : 감지 장치
11 : 차량 동역학 센서
12 : 차량 전방위 감지 카메라
13 : 차량 주변 감지 센서
14 : 내비게이션
20 : 전자 제어 장치(ECU)
30 : 속도 제어 장치
40 : 조향 제어 장치

Claims

차량의 현재 위치, 현재 주행 도로 정보 또는 휴게소 정보를 송출하는 내비게이션,
상기 차량의 주행 속도를 감지하여 송출하는 차량 동역학 센서,
상기 차량 주변의 외부 객체, 차선 또는 표지판의 영상을 송출하는 차량 전방위 감지 카메라,
상기 차량 주변 객체와의 거리 또는 상대 속도를 송출하는 차량 주변 감지 센서 및
상기 차량을 주행 중인 고속도로 상에서 가장 가까운 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 전자 제어 장치를 포함하는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템.
청구항 1에서,
상기 전자 제어 장치는:
적응식 정속 주행 시스템(ACC, Adaptive Cruise Control) 또는 고속도로 주행 지원 시스템(HDA, Highway Driving Assist) ON 상태에서 운전자로부터 휴게소 진입 명령이 입력되면 상기 내비게이션으로부터 상기 차량의 현재 위치로부터 가장 가까운 휴게소 입구 위치를 전송받아 상기 차량의 현재 위치로부터 상기한 휴게소 입구 위치까지의 남은 거리를 계산하도록,
계산된 상기 남은 거리가 미리 결정된 제1 임계치보다 작아지면 상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선인지 여부를 확인하도록,
상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선이라고 확인되면 목표 차속 프로필을 생성하여 속도 추종 제어를 수행하도록 구성된, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템.
청구항 2에서,
상기 전자 제어 장치는:
상기 차량 전방위 감지 카메라를 통해 휴게소 표지판이 인식되면 상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선인지 여부를 확인하도록 구성된, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템.
청구항 2에서,
상기 전자 제어 장치는:
상기 속도 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제2 임계치보다 작아지면 상기 휴게소로의 진입 경로를 생성하여 경로 추종 제어를 수행하도록 더 구성된, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템.
청구항 4에서,
상기 전자 제어 장치는:
상기 경로 추종 제어 중 선행 차량이 감지되지 않으면 생성된 상기 진입 경로를 통해 휴게소 자동 진입 지원을 수행하되, 선행 차량이 감지되면 상기 ACC 또는 HDA 제어를 수행하여 상기 선행 차량과의 거리 및 속도를 조절하면서 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하도록 더 구성된, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템.
청구항 4에서,
상기 전자 제어 장치는:
상기 경로 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제3 임계치보다 작아지면 상기 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템을 종료하도록 더 구성된, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템.
청구항 6에서,
상기 전자 제어 장치는:
상기 경로 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제3 임계치보다 작아지면 휴게소에 진입했다는 알림을 운전자에게 전달할 수 있도록 더 구성된, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템.
적응식 정속 주행 시스템(ACC, Adaptive Cruise Control) 또는 고속도로 주행 지원 시스템(HDA, Highway Driving Assist) ON 상태에서 운전자로부터 휴게소 진입 명령이 입력되면 내비게이션으로부터 차량의 현재 위치 및 그로부터 가장 가까운 휴게소 입구 위치를 전송받는 단계 및
상기 차량을 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 단계를 포함하는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법.
청구항 8에서,
상기 차량을 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 단계는:
상기 내비게이션으로부터 전송받은 상기 차량의 현재 위치로부터 상기한 휴게소 입구 위치까지의 남은 거리를 계산하는 단계,
계산된 상기 남은 거리가 미리 결정된 제1 임계치보다 작아지면 상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선인지 여부를 확인하는 단계 및
상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선이라고 확인되면 목표 차속 프로필을 생성하여 속도 추종 제어를 수행하는 단계를 포함하는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법.
청구항 9에서,
상기 차량의 현재 주행 차선이 상기 휴게소에 진입가능한 차선인지 여부를 확인하는 단계가 상기 차량 전방위 감지 카메라를 통해 휴게소 표지판이 인식되면 수행되는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법.
청구항 9에서,
상기 차량을 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 단계는:
상기 속도 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제2 임계치보다 작아지면 상기 휴게소로의 진입 경로를 생성하여 경로 추종 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법.
청구항 11에서,
상기 경로 추종 제어를 수행하는 단계는:
선행 차량이 감지되지 않으면 생성된 상기 진입 경로를 통해 휴게소 자동 진입 지원을 수행하되, 선행 차량이 감지되면 상기 ACC 또는 HDA 제어를 수행하여 상기 선행 차량과의 거리 및 속도를 조절하면서 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 단계를 포함하는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법.
청구항 11에서,
상기 차량을 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 단계는:
상기 경로 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제3 임계치보다 작아지면 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 시스템을 종료하는 단계를 더 포함하는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법.
청구항 13에서,
상기 차량을 상기 휴게소 입구에 자동으로 진입시키도록 제어하는 단계는:
상기 경로 추종 제어를 수행하면서 상기 남은 거리가 미리 결정된 제3 임계치보다 작아지면 휴게소에 진입했다는 알림을 운전자에게 전달하는 단계를 더 포함할 수 있는, 고속도로 휴게소 자동 진입 지원 방법.