KR20190105026A - 플래툰에서의 차량들 사이의 거리 변경 - Google Patents

플래툰에서의 차량들 사이의 거리 변경 Download PDF

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Abstract

차량 간 플래툰 거리 관리가 제공된다. 외부 조건들과 관련된 파라미터들이 차량의 물리적 특성들, 성능 정보, 및 플래툰로서 주행하는 차량 쌍들 사이의 최적화된 거리를 선택하기 위한 다른 요인들과 함께 사용된다. 외부 조건들에 관련한 파라미터들은 플래툰 차량 쌍의 추종 차량에 의해 종합되며, 미리 결정된 최소 추종 거리 파라미터를 조정하거나 또는 수정하는 데 사용된다. 이러한 것은 플래툰의 전체적인 연비 이점을 유지하면서 다양한 거리들에서 따라가도록 플래투닝 제어의 유연성을 허용한다. 외부 조건 제한이 없는 경우, 플래툰 차량들은 연비를 극대화하기 위해 최단 거리를 따른다. 그러나, 종합된 외부 조건들이 증가함에 따라, 플래투닝 거리는 가능한 한 플래툰의 많은 연비 이점을 보존하면서 안전성을 향상시키도록 연장된다.

Description

플래툰에서의 차량들 사이의 거리 변경
본 명세서의 실시예들은 일반적으로 고속도로 차량 플래툰 관리(highway vehicle platoon management)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 특정 실시예들은 차량 간 플래툰 거리 관리에 관한 것이며, 여기에서 환경 플래툰 조건들과 관련한 파라미터들이 플래툰의 차량들에 의해 종합되고, 안전을 극대화하면서 플래툰 참여에 의해 제공되는 개선된 연료 절약 및 다른 다른 효율성 이점을 여전히 제공할 목적으로 미리 결정된 최소 추종 거리 또는 간격 파라미터를 조정 또는 수정하는 데 사용된다. 본 발명이 이러한 특정 예시적인 실시예들을 참조하여 기술되기는 하지만, 청구된 발명은 다른 응용들에도 역시 적용될 수 있음을 이해해야 한다.
관련 출원들의 교차 참조
본 출원은 플래툰에서의 플릿 차량들의 자체-배치(SELF-ORDERING OF FLEET VEHICLES IN A PLATOON)(대리인 문서 번호: 013097-000017)라는 명칭의 2016년 12월 30일자로 출원된 미국 출원 일련 번호 15/395,219, 플래툰 맴버 차량들에 근접한 또는 중간의 엑스트라-플래툰 차량의 검출(DETECTION OF EXTRA-PLATOON VEHICLE INTERMEDIATE OR ADJACENT TO PLATOON MEMBER VEHICLES)(대리인 문서 번호: 013097-000021)이라는 명칭의 2016년 12월 30일자로 출원된 15/395,251, 및 "V" 모양 및 넓은 플래툰 대형("V" SHAPED AND WIDE PLATOON FORMATIONS)(대리인 문서 번호: 013097-00024)이라는 명칭의 2016년 12월 30일자로 출원된 미국 출원 일련 번호 15/395,214와 관련되며, 이들 출원들의 각각의 내용은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
도로를 따라 움직이는 두 대 이상의 차량들은 로드 트레인 또는 "플래툰"(a road train or a "platoon")으로서 협력하여 플래툰 내에 있는 차량들에 대해 다양한 안전성 및 효율성 이점들을 제공할 수 있다는 것으로 알려져 있다. 전형적인 차량 플래툰은 선두 차량(leader vehicle)과 단일의 차선을 따라 직렬로 배열된 하나 이상의 추종 차량들(follower vehicles)을 포함한다. 더 복잡한 플래툰들은 둘 이상의 차선들에 걸쳐있을 수 있지만, 전반적으로 향상된 효율성 하지만 더 중요하게는 도로 상에서의 플래툰 차량들과 다른 비 플래툰 차량들 모두에 대한 안정성에 대한 목표들이 거의 대부분 단일 차선 플래툰 전형을 강요한다.
플래툰 내의 차량들의 공기 역학적 기하학은 차량들의 배치(ordering)를 결정하는데 중요한 요소이다. 일반적으로, 물리적으로 더 큰 차량을 따르는 물리적으로 더 작은 차량은 더 큰 이점을 줄 것이다. 상업용 박스 트럭들 및 박스 트레일러들을 견인하는 트랙터들은 일반적으로 대부분의 평상형 트랙터 트레일러 조합들보다 크고 넓기 때문에, 상업용 박스 트럭들 및 박스 트레일러들을 견인하는 트랙터들이 플래툰에서 선두 위치(들)를 취하고 평상형 트랙터 트레일러 리지들이 플래툰에서 추종 위치(들)를 취하도록 하는 방식으로 분류된 차량들을 배치함으로써 최대 공기 역학적 이점 및 결과적인 연료 절약이 실현된다.
위에서 언급한 것 외에도, 플래툰 차량들 사이에 작은 거리 또는 간격을 유지하는 것은 에너지 소비를 줄이는 것과 관련하여 큰 이점을 준다. 그러나, 플래툰 차량들 사이에 타이트한 거리 또는 간격을 유지하는 것은, 차량들의 다양한 기능 또는 환경 및 작동 특성들과 성능들, 그리고 플래툰의 전체적인 크기, 기상 조건, 차량 쌍들 간의 상대적인 제동 능력, 상대적인 가속 능력, 상대적인 부하 또는 화물 크기 및 요구되는 정지 거리를 포함하는 하중을 포함하는 다른 외부적 조건들 등에 대해 상당한 주의를 기울여야 하는 것을 필요로 한다. 도로 오르막, 내리막 및 회전 반경과 같은 도로의 특성들에도 또한 특별한 주의를 기울여야 한다. 이들 다양한 파라미터들은 차량 간 안전 고려 사항과 여러 차량 플래툰들의 전체적인 안전성을 직접적으로 또는 간접적으로 관련시킨다.
플래툰들에 참여하는 많은 상업용 차량들은 고도로 정교하며, 호스트 차량과 포워드 차량 사이의 안전한 상대 거리를 유지하는 데 사용되는 적응형 크루즈 컨트롤(ACC) 시스템 및 트랜스미션, 차량 리타더 및 파운데이션 브레이크 컨트롤의 다양한 조합들을 사용하여 호스트 차량과 포워드 차량 사이의 충돌 심각도를 피하거나 줄이기 위한 충돌 완화(CM) 시스템을 갖추고 있지만, 차량들은 완전하게 자율적이지 않다. 더 구체적으로는, 사람들이 플래툰에서 상업용 차량들을 운전하며, 현재의 ACC 및 CM 시스템들은 플래툰 차량 쌍들 사이에서 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리를 제공하지 않는다.
하나의 SAE 표준은 일반적으로 DSRC(Dedicated Short Range Communication)에 관한 J2945이며, 그 표준이 J2945/6인 프로세스 부분에서의 작업은 협동적 ACC 및 플래투닝(platooning)에 대한 성능 요건들에 관련하고 있다. J2945/6은 조정된 기동(coordinated maneuvers)에 필요한 데이터 교환을 정의하기 위한 것이며, 카테고리들의 정의는 플래투닝과 ACC 간의 차별화로 시작해야 하고 협동 차량들을 실현하도록 메시지 세트들 및 성능을 결정해야 한다. 그러나, J2945/6은 또한 플래툰 차량 쌍들 사이에서 차량 간 플래툰 거리 관리를 제공하지 않는다.
위와 같은 점을 고려해볼 때, 차량의 물리적 특성, 성능 정보, 및 플래툰으로서 주행하는 차량 쌍들 사이의 최적화된 최소 거리 또는 간격을 선택하기 위한 다른 요인들과 함께, 외부 조건들과 관련하는 선택된 파라미터들을 사용하는 것이 유용하다. 플래툰 차량 쌍의 추종 차량이 외부 또는 환경 조건들과 관련된 파라미터들을 종합하고, 그 종합되어 처리된 파라미터들을 사용하는 것이 미리 결정된 최소 추종 거리 또는 간격 파라미터를 조정하거나 수정하는데 유용할 것이다. 이러한 것은 플래툰의 전체적인 연비 이점을 유지하는 동시에 다양한 거리들에서 최대의 안전성을 제공하도록 플래투닝 제어에서 향상된 유연성을 허용한다.
본 실시예들은 플래툰에서의 차량들 간의 가변적인 거리 또는 간격의 새롭고 개선된 제어를 제공한다.
본 실시예들은 도로를 따라 움직이는 두 대 이상의 차량들이 상호 안전성 및 효율성 이점들을 제공하기 위해 로드 트레인 또는 "플래툰"으로서 협력할 수 있게 한다.
한 양태에 따라, 차량 간 플래툰 거리 관리가 제공된다. 차량 간 플래툰 거리 관리는 플래툰의 전체적인 연비 이점을 유지하면서 다양한 거리들에서 따라가도록 플래투닝 제어의 유연성을 허용한다.
다른 양태에 따라, 환경 조건들과 같은 외부 조건들과 관련된 파라미터들이 예를 들어 차량의 물리적 특성들, 성능 정보, 및 플래툰로서 주행하는 차량 쌍들 사이의 최적화된 최소 거리를 선택하기 위한 다른 요인들과 함께 사용된다. 외부 조건들과 관련된 파라미터들은 예시적인 실시예에서 플래툰 차량 쌍의 추종 차량에 의해 종합된다.
또 다른 양태에 따라, 외부 조건들에 관련된 파라미터들은 플래툰 간격 인자 또는 파라미터를 산출하기 위해 플래툰 차량 쌍의 추종 차량에 의해 처리된다.
또 다른 양태에 따라, 플래툰 차량 쌍의 추종 차량은 플래툰 간격 인자 또는 파라미터를 사용하여 미리 결정된 최소 추종 거리 파라미터를 조정하거나 수정하고, 그에 따라 특정 차량 쌍에 최적화되고 상기 특정 차량 쌍의 외부 조건들과 관련된 파라미터들에 최적화된 가변적인 차량 간 플래툰 거리를 결정한다.
또 다른 양태에 따라, 플래툰의 전체적인 연비 이점을 유지하면서 다양한 거리들에서 따라가도록 플래투닝 제어의 유연성이 제공된다. 외부 조건 제한이 없는 경우, 플래툰 차량들은 연비를 극대화하기 위해 미리 결정된 최소 추종 거리 파라미터에 의해 설정되거나 결정된 바와 같이 최단 거리 또는 간격에서 따라간다. 그러나, 종합된 외부 조건들이 증가함에 따라, 플래투닝 거리는 미리 결정된 최소 추종 거리 파라미터를 증가시킴으로써 연장되고, 그에 따라 플래툰의 가능한 한 많은 연비 이점을 유지하면서 플래툰 차량 쌍의 전체적인 안전성을 향상시킨다. 한 예로서, 최적화된 연료 절약을 위한 전형적인 최소 추종 간격은 약 0.4 초(sec.) 또는 등가적으로, 전형적인 최소 추종 거리는 최적화된 연료 절약을 위해 시간 당 65 마일(MPH)에서 약 38 피트 (ft.)이다. 추종 간격을 약 0.8 초로 증가시키거나, 또는 등가적으로, 65 MPH에서 약 76 피트까지 추종 거리를 증가시키는 것은 플래툰의 앞선 차량(lead vehicle)에 대한 어떠한 연료 절감 이점도 실질적으로 제거시킨다. 추종 간격을 약 2 초로 더 증가시키거나, 또는 등가적으로, 65 MPH에서 약 190 피트까지 추종 거리를 증가시키는 것은 2-차량 플래툰의 양쪽 차량들에 대한 어떠한 연료 절감 이점도 실질적으로 제거시킨다.
또 다른 양태에 따라, 플래툰 차량 쌍의 외부 조건들과 관련된 하나 이상의 파라미터들의 제 1 조건에 따라 플래툰 차량 쌍의 차량 간 추종 거리가 증가된다.
추가의 양태에 따라, 플래툰 차량 쌍의 외부 조건들과 관련된 하나 이상의 파라미터들의 제 2 조건에 따라 플래툰 차량 쌍의 차량 간 추종 거리가 감소된다.
또 다른 양태에 따라, 플래툰 차량 쌍의 외부 조건들과 관련된 하나 이상의 파라미터들의 가변 조건에 따라 플래툰 차량 쌍의 가변적인 차량 간 추종 거리가 제어되거나 또는 설정된다.
예시적인 실시예들의 다른 실시예들, 특징들 및 이점들은 예시적인 실시예들의 원리들을 예로서 설명하는 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면들에서 본 발명의 실시예들이 설명되며, 이는 상기 주어진 본 발명의 일반적인 설명 및 하기에 주어진 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예들을 예시하는 데 기여한다.
도 1은 한 실시예에 따른 예시적인 플래툰의 동작을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 한 실시예에 따른 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리를 위한 일련의 동작들을 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 대상 플릿 관리 시스템의 데이터 수집 및 통신 모듈 부분의 예시적인 실시예의 개략도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 관리의 플릿 관리 및 방법을 수행하는 하나 이상의 소프트웨어 시스템들 및 모듈들의 실시예들을 실행하는 데 적합한 플래툰 차량 간 거리 및/또는 간격 관리 컴퓨터 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격을 관리하기 위한 제어 및 통신 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 관리를 위한 도 5의 차량 간 플래툰 거리/간격 관리 방법의 환경 조건 평가 부분의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 관리를 위한 도 5의 차량 간 플래툰 거리/간격 관리 방법의 제한 가중치 할당부의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 관리를 위한 도 5의 차량 간 플래툰 거리/간격 관리 방법의 플래툰_간격_인자 결정부의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리를 위한 도 5의 차량 간 플래툰 거리/간격 관리 방법의 가변적인 추종 거리(VFD) 결정부의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
발명의 다음의 설명에서, 그 일부를 형성하고, 예시적으로 도시된 첨부된 도면들이 참조되며, 예시적인 실시예들은 본 발명의 원리 및 실행 방법들을 설명한다. 다른 실시예들은 본 발명을 실시하기 위해 이용될 것이며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 구조적 및 기능적 변화들이 그에 대해 이루어질 것이다.
본 발명의 다음의 설명에서, 그 일부를 형성하고, 예시적으로 도시된 첨부된 도면들이 참조되며, 예시적인 실시예들은 본 발명의 원리 및 실행 방법들을 설명한다. 다른 실시예들은 본 발명을 실시하기 위해 이용될 것이며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 구조적 및 기능적 변화들이 그에 대해 이루어질 것이다.
도시되는 것들은 예시적인 실시예들을 설명하기 위한 것일뿐이며, 동일한 것을 한정하려는 목적이 아니다. 이제 이들 도면들을 참조하면, 도 1은 본 개시 내용에 따라 제 2 또는 추종 차량(20)과 함께 트래픽에서 호스트 또는 선두 차량(10)을 포함하는 기본 플래툰(A)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 추종 차량(20)은 도로(1)를 따라 배치된 플래툰(ordered platoon)(A)에서 선두 차량(10)에 근접하여 주행한다. 추종 차량(20)에는 데이터 수집 및 통신 모듈부(300) 및 아래에서 보다 상세하게 설명될 플래투닝 제어부(400)를 포함하는 전자 제어 시스템(12)이 제공된다. 유사하게, 선두 차량(10)에도 또한 등가의 데이터 수집 및 통신 모듈부(600') 및 등가의 플래투닝부(700')을 포함하는 등가의 전자 제어 시스템(12')이 제공된다. 본 명세서에서 설명될 예시적인 실시예에서, 기술될 다양한 플래툰들을 포함하는 2 이상의 차량들 각각은 동일하거나 등가의 전자 제어 시스템(12), 동일하거나 등가의 데이터 수집 및 통신 모듈부(600), 및 동일하거나 등가의 플래투닝 제어부(700)를 포함하지만, 본 명세서에서 기술될 기능성을 갖는 다른 이종의 제어 시스템이 필요 또는 원하는 바에 따라 동등하게 사용될 수 있다.
도시된 예시적인 실시예에서, 각각의 차량(20, 10)의 전자 제어 시스템(12, 12')은 신호들을 상호 통신하고 서로 간에 데이터를 교환하고, 또한 예를 들어 원격 무선 통신 시스템(50) 및 원격 위성 시스템(60)을 포함하는 다른 통신 시스템들과 신호들을 통신하고 데이터를 교환하도록 구성된다. 이러한 원격 시스템들(50, 60)은 예를 들어 글로벌 위치 시스템(GPS) 데이터를 원하는 바에 따라 차량들(10, 20)에 제공할 수 있다. 차량들과 원격 시스템들 사이에서, 예를 들어, 원격 플릿 관리 설비 등(도시되지 않음)으로부터의 플릿 관리 및 제어 데이터와 같은 다른 정보가 역시 제공되거나 교환될 수 있다. 이러한 기능이 제공되지만, 본원의 실시예들에서 이러한 원격 통신은 유용하지만 반드시 필수적이지는 않으며, 여기서 상기 실시예들은 원격 무선 통신 시스템(50), 원격 위성 시스템(60), 원격 플릿 관리 설비, 중앙 명령 센터(CCC), 네트워크 운영 센터(NOC) 등과 협의하거나 그들의 지시 하에서 또는 그들과 협력하지 않는, 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리, 즉 플래툰 배치(platoon ordering) 및 간격과 유익하게 관련된다.
상기한 바에 더하여, 각각의 차량(10, 20)의 전자 제어 시스템(12, 12')은 다양한 차량 대 (단일) 차량 (V2V 유니캐스트) 통신(방송 차량과 단일 응답 차량 사이의 통신)과, 다양한 차량 대 (다중) 차량 (V2V 방송) 통신(방송 차량과 2 이상의 응답 차량들 사이의 통신)과, 다양한 차량 대 기간 시설(V2I) 통신을 수행하도록 동작한다. 바람직하게는, 로컬 V2V 유니캐스트 및 V2V 방송 통신은 J2945 DSRC 통신 사양을 따른다. 이와 관련하여, 기본 플래툰(A)를 형성하는 차량들은 본 명세서의 실시예들에 따라 CCC로부터의 입력을 필요로 하지 않고서 플래툰으로의 자체-배치(self-ordering) 및 간격을 위해 서로 간에 국부적으로 통신할 수 있다. 기본 플래툰(A)를 형성하는 차량은 또한 본 명세서의 실시예들에 따라 플래툰으로 하나 이상의 다른 차량들과 교섭하기 위해 CCC로부터의 입력을 필요로 하지 않고서 하나 이상의 다른 차량들과 국부적으로 통신할 수 있다. 기본 플래툰(A)를 형성하는 차량들은 본 명세서의 또 다른 예시적인 실시예들에 따라 플래툰으로의 배치를 위해 필요한 및/또는 요구될 수 있는 바와 같이 플릿 관리 설비(fleet management facility)와 원격으로 또한 통신할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 차량들 사이의 로컬 V2V 유니캐스트 및 V2V 방송 통신은 J2945 DSRC 통신 사양을 따르는 것이 바람직하다. 이러한 현재의 사양은 1 대 1 차량 통신을 정의하지 않는다. 오히려, 동작 중에, 각각의 통신 가능 차량들은 방송에 의해 필요한 정보를 범위 내의 다른 모든 통신 가능 차량들에 송신하고, 수신 차량(들)은 그들이 수신된 메시지를 처리하기를 원하는지를 결정한다. 예를 들어, 오직 플래툰이 가능한 차량들 및 운전자가 스위치 또는 사용자 인터페이스를 통해 플래툰에 합류하는 것을 희망한다고 나타낸 경우, 그 차량은 플래툰원 프로토콜 메시지를 방송하고 청취하기 시작할 것이다. 그 지역의 다른 모든 차량들은 플래툰 정보를 수신하고 무시한다. 따라서, 본 명세서에서 예시적인 실시예들을 설명할 목적으로 사용될 바와 같이, "V2V 유니캐스트" 통신은 방송 차량과 단일의 응답 차량 간의 통신을 지칭할 것이며, "V2V 방송 통신"은 방송 차량과 둘 이상의 응답 차량들 사이의 통신을 지칭할 것이다. V2V 유니캐스트" 통신은 또한, J2945 DSRC 통신 사양이 추가로 개발되거나 또는 하나 이상의 다른 표준들, 사양들 또는 현재 알려지거나 이후 개발되는 기술들의 사용에 의해, 일 대 일 직접 차량 통신들을 지칭하는 것으로 인식되어야 한다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1과 관련하여 전술한 선두 차량 및 추종 차량을 포함하는 플래툰 차량 쌍(200)을 도시한다. 도 2a에서 최소 추종 거리(NNN)가 먼저 표시되어 있으며, 여기에서 추종 차량(20)은 선두 차량(10)과 자신(20) 사이의 최소 가능한 추종 거리(NNN)를 유지하거나 지키면서 선두 차량(10)을 따라간다. 최소 추종 거리(NNN)는 후술될 방식으로 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리 컴퓨터 시스템의 메모리에 저장될 수 있다. 한 예로서, 최적화된 연료 절약을 위한 전형적인 최소 추종 간격은 약 0.4 초(sec.) 또는 등가적으로, 전형적인 최소 추종 거리(NNN)는 최적화된 연료 절약을 위해 시간 당 65 마일(MPH)에서 약 38 피트 (ft.)이다. 추종 차량에는 예를 들어 온-보드(ACC) 시스템 및/또는 충돌 완화(CM) 시스템과 통합된 포워드 레이더가 설치될 수 있다.
최소 추종 거리(NNN)는 플래툰 차량 쌍(200)에 대한 최대 연료 이점을 실현한다는 것을 인식해야 한다. 그러나, 차량들 사이의 밀접한 근접성으로 인해 그리고 그들이 도시된 바와 같이 플래투닝 동안 잠재적으로 높은 속도로 주행한다는 것을 감안할 때, 차량들 사이의 거리는 적절한 차량들 외부의 하나 이상의 변수들의 변화에 의해 야기될 수 있는 바와 같이 사고들을 피하기 위해 반응할 수 있는 차량들의 능력을 초과하지 않는 것이 중요하다. 따라서, 도 2a에 도시된 플래툰 갭 배열이 최상의 연료 효율적인 것이지만, 또한 이는 차량들 외부의 하나 이상의 환경 변수들로 발생할 수 있는 변화들로부터 일어나는 안전성 문제들에 가장 민감한 갭 배열이기도 하다.
차량들 외부의 하나 이상의 환경 변수들로 발생할 수 있는 변화들로부터 일어나는 안전성 문제들에 상당히 덜 민감한 플래툰 쌍(200)의 배열이 도 2b에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 추종 차량(20)은 선두 차량과 자신 사이의 최대 가능한 추종 거리(MMM)를 유지하거나 또는 지키면서 선두 차량(10)을 따라간다. 전술한 바와 같이, 추종 간격을 약 2 초로 증가시키거나, 또는 등가적으로, 추종 거리(MMM)를 65 MPH에서 약 190 피트로 증가시키는 것은, 2-차량 플래툰의 양쪽 차량들에 대한 어떠한 연료 절약 이점도 실질적으로 제거하는 것이므로, 그에 따라 선두 차량과 추종 차량 사이의 최대 가능한 추종 거리(MMM)를 효과적으로 설정한다. 최소 추종 거리(NNN)와 유사하게, 선두 차량과 추종 차량 사이의 최대 가능한 추종 거리(MMM)는 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리 컴퓨터 시스템의 메모리에도 역시 저장될 수 있다.
최대 추종 거리(MMM)는 도 2a의 배열에서 실현되는 연료 이점에 비해 플래툰 차량 쌍(200)에 대한 연료 이점의 실질적 저하 또는 손실을 실현한다는 것을 인식되어야 한다. 그러나, 차량들 사이의 상당한 간격으로 인해 그리고 그들이 도시된 바와 같이 플래투닝 동안 잠재적으로 높은 속도로 주행한다는 것을 역시 감안할 때, 최대 추종 거리(MMM)는 차량들 외부의 하나 이상의 변수들의 변화에 의해 야기될 수 있는 바와 같이 추종 거리에 기초하여 사고들을 피하기 위해 반응할 수 있는 차량들의 능력을 초과하지 않도록 보장한다. 따라서, 도 2b에 도시된 플래툰 갭 배열은 가장 낮은 연료 효율이지만, 또한 이는 차량들 외부의 하나 이상의 변수들로 발생할 수 있는 변화들로부터 일어나는 안전성 문제들에 가장 적게 민감한 배열이기도 하다.
상기한 바에 더하여, 도 2b에 도시된 플래툰 배열은 사실상 플래툰이 전혀 아니며, 도로(1)를 따라 독립적으로 함께 주행하는 차량 세트의 배열이라고 할 수 있다. 이 경우, 차량들이 더 가까이 이동하여 그에 따라 플래투닝으로부터 기인하는 이점들을 달성할 수 있을 때까지 플래툰 조정 프로토콜을 중단하기 위해 최대 추종 거리(MMM)가 차량들(10, 20) 사이에서 신호의 생성 및 송신을 선택적으로 개시하기 위한 임계치를 확립하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 차량들이 더 가까이 이동하여 그에 따라 플래투닝으로부터 기인하는 이점들을 달성할 수 있을 때까지 플래툰 조정 프로토콜을 중단하기 위해 최소 추종 거리의 임의의 다른 추종 거리 배수(X × NNN)가 차량들(10, 20) 사이에서 신호의 생성 및 송신을 선택적으로 개시하기 위한 임계치를 확립하기 위해 필요에 따라 및/또는 원하는 대로 사용될 수 있다. 한 예로서, 차량들이 더 가까이 이동하여 그에 따라 플래투닝으로부터 기인하는 이점들을 달성할 수 있을 때까지 플래툰 조정 프로토콜을 중단하기 위해 5 × NNN의 추종 거리가 차량들(10, 20) 사이에서 신호의 생성 및 송신을 선택적으로 개시하기 위한 임계치를 확립하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서의 예시적인 실시예들에 따라, 안전을 해치지 않으면서 플래툰 차량 쌍(200)의 연료 절감을 극대화하기 위해 차량 간 플래툰 거리/간격 관리 방법이 제공된다. 특히, 플래툰 거리/간격 관리 방법은 차량의 물리적 특성, 성능 정보, 및 플래툰(200)으로서 주행하는 차량들(10, 20) 사이의 최적화된 및 가변적인 거리(VVV)를 선택하기 위한 다른 인자들과 함께 환경 조건들과 같은 외부 요인들에 관련한 파라미터들을 사용한다. 외부 조건들에 관련한 파라미터들은 플래툰 차량 쌍(200)의 추종 차량(20)에 의해 종합되며, 미리 결정된 최소 추종 거리 파라미터(NNN)를 조정하거나 또는 수정하는 데 사용된다. 이러한 것은 플래툰의 전체적인 연비 이점을 유지하면서 다양한 거리들에서 따라가도록 플래투닝 제어의 유연성을 허용한다. 외부 조건 제한이 없는 경우, 플래툰 차량들(10, 20)은 연비를 극대화하기 위해 최단 거리(NNN)를 따른다. 그러나, 종합된 외부 조건들이 증가함에 따라, 가변적인 플래투닝 거리(VVV)는 최대 플래투닝 거리(MMM)까지 연장되어 가능한 한 플래툰의 많은 연비 이점을 보존하면서 안전성을 향상시킨다.
예시적인 실시예에 따라, 플래툰 차량 간 갭 관리 시스템은 미리 결정된 최소 추종 거리 파라미터(NNN)을 수정하거나 또는 조정하기 위한 인자를 도출하기 위해 플래툰 추종 거리 외부 플래툰 조건들 또는 제한들을 확정한다(resolve). 보다 구체적으로, 예시적인 실시예에서, 플래툰_간격_인자는 연료 절약 이점을 극대화하면서 안전한 플래툰을 달성하기 위해 고려되어야 하는 외부 또는 환경적 조건들의 집합적 효과를 나타내는 것으로 결정된다. 예를 들어, 외부 조건들은 선두 차량(leader vehicle)(10) 앞쪽에 어떠한 하나 이상의 앞선 차량들(lead vehicles)이 존재하는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 외부 조건은 차량들(10, 20)이 동일한 브레이크 성능을 갖는지 여부를 포함할 수 있다. 또 다른 외부 조건은 차량들 사이에 동일한 부하 분포(load distribution)가 있는지 여부를 포함할 수 있다. 또 다른 외부 조건은 어느 한 차량이 미리 결정된 시간 동안 어떤 ABS/ESP 작동을 겪었는지 여부를 포함할 수 있다. 또 다른 외부 조건은 어느 한 차량이 이전에 플래투닝이 있었던 시간의 길이를 포함할 수 있다. 또 다른 외부 조건은 선두 및 추종 차량들(10, 20) 이외의 플래툰의 전체 크기 및/또는 일반적으로 플래툰(A) 부근의 다른 트래픽 참여자들의 수를 포함할 수 있다. 또 다른 외부 조건은 윈드실드 와이퍼 작동(windshield wiper activity)에 의해 입증될 수 있는 것과 같은 날씨 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 외부 조건은 추종 거리 상의 어떠한 지역 제한들(Regional Restrictions)이 있는지 여부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 플래툰_간격_인자는 1부터 약 10까지의 값을 갖는 단위없는 숫자이며, 사실상, 연료 절약 이점을 여전히 극대화하면서 안전한 플래툰을 달성하기 위해 고려되어야 하는 외부 또는 환경 조건들의 집합적 효과를 나타내는 1 : 1 내지 1 : 10 사이의 비율을 나타낸다. 플래툰_간격_인자는 최소 추종 거리(NNN)에 대해 수정이 필요하지 않을 때 1 : 1의 비율을 나타낸다. 대조적으로, 플래툰_간격_인자는 최소 추종 거리(NNN)에 대해 전체적인 수정이 필요할 때 10 : 1의 비율을 나타낸다. 예시적인 실시예에 따라, 상기 비율이 약 5(five)의 미리 결정된 값에 도달할 때 플래투닝을 효과적으로 디스에이블시키는 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 그 간격에서, 플래툰 거동은 효과적인 연료 절약 이점을 거의 또는 전혀 제공하지 못한다.
예시적인 실시예에서, 플래툰_간격_인자의 각각의 평가 및/또는 재평가 및 가변적인 플래투닝 거리(VVV)의 결과적인 결정은 최종 플래투닝 거리에 아무런 영향을 미치지 않거나 완전한 영향을 미치지 않을 수 있음을 또한 인식해야 한다.
예시적인 실시예에 따라, 플래툰 거리 관리 시스템은 외부 조건들과 관련하여 관측된 제한들이 없을 때 플래툰 추종 거리를 최소 추종 거리(NNN)가 되도록 확정한다. 예를 들어, 선두 차량(10) 앞쪽에 앞선 차량들이 존재하지 않고, 차량들(10, 20)이 동일한 브레이크 능력을 갖고, 차량들 사이에 동일한 부하 분포가 있고, 어떠한 차량도 미리 결정된 시간 동안 어떠한 ABS/ESP 작동도 겪지 않았고, 어떠한 차량도 아주 최근에 플래투닝을 하지 않았고, 다른 트래픽 참여자들이 거의 없으며, 궂은 날씨 또는 와이퍼 작동의 증거가 없고, 지역 제한에 의해 부과되는 추종 거리에 대한 제한들이 없다는 것을, 외부 조건들이 나타낼 때, 플래툰 추종 거리는 최소 추종 거리(NNN)가 되도록 확정된다.
한편, 예시적인 실시예에 따라, 플래툰 거리 관리 시스템은 외부 조건들과 관련한 제한들의 세트가 관측될 때 플래툰 추종 거리를 최대 추종 거리(MMM)가 되도록 확정한다. 예를 들어, 선두 차량(10) 앞쪽에 하나 이상의 앞선 차량들이 존재하고, 차량들(10, 20)이 동일하지 않은 브레이크 능력을 갖고, 차량들 사이에 동일하지 않은 부하 분포가 있고, 한 차량 또는 차량 모두가 미리 결정된 시간 동안 어떠한 ABS/ESP 작동을 겪고, 한 차량 또는 차량 모두가 아주 최근에 플래투닝이 있었고, 다른 많은 트래픽 참여자들이 있으며, 궂은 날씨 또는 와이퍼 작동의 증거가 있고, 지역 제한에 의해 부과되는 추종 거리에 대한 하나 이상의 제한들이 있다는 것을, 외부 조건들이 나타낼 때, 플래툰 추종 거리는 최대 추종 거리(MMM)가 되도록 확정된다. 도 2b의 예에 도시된 바와 같이, 도 2a의 최소 추종 거리(NNN)는 약 10(ten)의 조정 인자만큼 도 2b에서 조정되거나 또는 수정된다. 즉: MMM = NNN * (플래툰_간격_인자) = NNN * 10.
도 2c는 한 실시예에 따라, 추종 차량(20)이 선두 차량(10)과 플래투닝을 하고 있고 거리 관리 시스템에 의해 결정된 바와 같이 가변적인 추종 (플래투닝) 거리(VFD)만큼 상기 선두 차량 뒤에서 따라가는 것을 도시한다. 예시적인 실시예에 따라, 플래툰 거리 관리 시스템은 외부 조건들과 관련하여 일부 관측된 제한들이 있을 때 플래툰 추종 거리 또는 갭을 가변적인 추종 거리(VFD)가 되도록 확정한다. 보다 구체적으로, 상기 예시적인 실시예에서, 플래툰 추종 거리는 외부 조건들과 관련하는 제한들의 일부(전부는 아님)가 관측될 때, 가변적인 추종 (플래투닝) 거리(VFD)가 되도록 확정되며, 여기에서, 상기 제한들은: 선두 차량(10) 앞쪽의 하나 이상의 앞선 차량들의 존재; 차량들(10, 20) 사이의 동일하지 않은 브레이크 능력; 차량들 사이의 동일하지 않은 부하 분포; 상기 차량들 중 하나 또는 모두가 미리 결정된 시간 동안 최근의 ABS/ESP 작동을 겪음; 한 차량 또는 차량 모두의 최근의 플래투닝 작동; 많은 수의 다른 트래픽 참여자들; 궂은 날씨 또는 와이퍼 작동의 증거; 지역 제한에 의해 부과되는 추종 거리에 대한 제한들 등을 포함할 수 있다. 도 2c의 예에 도시된 바와 같이, 도 2a의 최소 추종 거리(NNN)는 약 5(five)의 추가의 조정 인자만큼 도 2c에서 수정된다. 즉: VFD = NNN * (플래툰_간격_인자) = NNN * 5.
일반적으로, 예시적인 실시예의 차량 간 플래툰 거리/간격 관리 방법을 수행하는 로직은 최소 플래투닝 거리(NNN)의 배수 이상을 허용한다는 것을 인지해야 한다. 즉, 결과적인 가변적인 추종 (플래투닝) 거리(VFD)는 현재의 환경 조건들에 기초하여 최소 플래투닝 거리(NNN과) 최대 MMM 사이의 임의의 거리일 수 있다. 예로서, 환경 조건들이 존재하지 않으면, 플래투닝 거리는 최소 플래투닝 거리: VFD = NNN * 1로 되도록 설정된다.
예로서, 나중에 검출되는 다른 트래픽에 대한 응답으로, 플래투닝 거리가 조정되거나 또는 최소 플래투닝 거리(NNN) * 플래투닝_간격_인자로 수정될 수 있다. 다시 말해서, 예시적인 실시예에서, 플래투닝 간격 인자의 범위는 전형적으로 수정이 필요하지 않을 때 1 - 10 : 1이고, 전체 수정이 필요한 때에는 10이다. 최소 거리(NNN)에 대한 조정 또는 수정이 예를 들어 5(five)를 초과하는 것과 같이 미리 결정된 선택된 수정를 초과하여 연장된 경우 플래툰이 그러한 갭에 의해 분리된 차량들에 대해 더 이상 연료 절약 이익을 제공하지 않기 때문에 플래투닝을 디스에이블하는 것이 바람직하다.
다음으로 도 3을 참조하면, 예시적인 실시형태의 원리에 따른 데이터 수집 및 통신 모듈부(300)의 개략도가 도시된다. 데이터 수집 및 통신 모듈(300)은 상업용 차량의 다양한 작동 파라미터들 및 조건들과 그와의 운전자 상호 작용을 검출, 모니터링, 및 보고하고, 예를 들어 차량 안정성을 유지하거나 플래툰 내의 다른 차량들에 대한 차량 추종 거리를 유지하기 위해서와 같이 필요에 따라 또는 원하는 바에 따라 선택적으로 개입하여 시정 조치(corrective action)를 취하도록 적응될 수 있다. 도 3의 예시적인 실시예에서, 데이터 수집 및 통신 모듈(300)은 상업용 차량의 하나 이상의 동작 파라미터들 또는 하나 이상의 조건들을 나타내는 입력 데이터를 제공하기 위한 하나 이상의 디바이스들 또는 시스템들(314)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스들(314)은 하나 이상의 휠 속도 센서들(316), 횡 가속도(lateral acceleration) 센서(317), 조향각(steering angle) 센서(318), 브레이크 압력 센서(319), 차량 부하 센서(320), 요 레이트(yaw rate) 센서(321), 차선 이탈 경고(lane departure warning)(LDW) 센서 또는 시스템(322), 하나 이상의 엔진 상태 센서들(323), 및 타이어 압력(TPMS) 모니터링 시스템(324)과 같은 하나 이상의 센서들을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 데이터 수집 및 통신 모듈(300)은 또한 예시적인 실시예에서 기술되지 않은 추가적인 디바이스들 또는 센서들을 이용하거나, 하나 이상의 디바이스들 또는 센서들을 단일 유닛으로 결합할 수 있다.
데이터 수집 및 통신 모듈(300)은 또한 하나 이상의 디바이스들 또는 시스템들(314)과 통신하는 컨트롤러 또는 프로세서와 같은 로직 적용 장치(330)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(330)는 디바이스들 또는 시스템들(314)로부터 입력 데이터를 수신하기 위한 하나 이상의 입력들을 포함할 수 있다. 컨트롤러(330)는 상기 입력 데이터를 처리하고 원시 또는 처리된 입력 데이터를 저장된 임계 값과 비교하도록 적응될 수 있다. 컨트롤러(330)는 또한 상기 비교에 기초하여 하나 이상의 차량 시스템들(332)에 제어 신호를 전달하기 위한 하나 이상의 출력들을 포함할 수 있다. 상기 제어 신호는 시스템들(332)에 지시하여 시정 조치를 개시하기 위해 차량의 동작에 개입하고, 이러한 시정 조치를 무선 서비스(도시되지 않음)에 보고하거나 단순히 데이터를 국부적으로 저장하여 운전자 품질(driver quality)을 결정하기 위해 사용되도록 할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 제어 신호를 생성하고 엔진 전자 제어 유닛 또는 작동 장치에 전송하여 엔진 스로틀(engine throttle)(334)을 감소시키고 차량을 감속시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(330)는 제어 신호를 차량 브레이크 시스템에 전송하여 브레이크를 선택적으로 결합시킬 수 있다. 트랙터-트레일러 배열에서, 컨트롤러(330)는 차량의 트레일러 부분의 하나 이상의 휠들 상의 브레이크들(336)과 차량의 트랙터 부분의 하나 이상의 휠들 상의 브레이크들(338)을 결합시킨 다음, 이러한 시정 조치를 무선 서비스에 보고하거나 또는 운전자 품질을 결정하기 위해 사용되도록 상기 데이터를 단순히 국부적으로 저장할 수 있다. 다양한 시정 조치들이 가능할 수 있고, 다중의 시정 조치들이 동시에 개시될 수 있다.
컨트롤러(330)는 또한 최소 및 최대 NNN, MMM 추종 거리들의 미리 결정된 값들을 저장하는 메모리부(340)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(330)는 또한 예를 들어 시스템 제어 로직 및 제어 튜닝과 같은 시스템 정보를 저장하고 액세스하기 위해 메모리부(340)를 사용할 수 있다. 그러나, 메모리부(340)는 컨트롤러(330)로부터 분리될 수 있다. 센서들(314) 및 컨트롤러(330)는 기존에 존재하는 시스템의 일부이거나 기존에 존재하는 시스템의 구성 요소들이 될 수 있다. 예를 들어, Bendix® 상업용 차량 시스템(Commercial Vehicle Systems) LLC에서 제공하는 ESP® 안정성 시스템이 장착된 Bendix® ABS-6TM 어드밴스트 안티록 브레이크 컨트롤러가 차량에 설치될 수 있도 있다. Bendix® ESP® 시스템은 도 3에서 설명한 센서들의 일부 또는 전부를 사용할 수 있다. Bendix® ESP® 시스템의 로직 구성 요소는 차량의 안티록 브레이크 시스템 전자 제어 유닛 상에 존재하며, 이는 본 발명의 컨트롤러(330)에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 데이터 수집 및 통신 모듈(300)을 지원하는 많은 구성 요소들은 Bendix® ESP® 시스템이 장착된 차량에 존재할 수 있으므로 추가적인 구성 요소들의 설치가 필요하지 않을 수 있다. 그러나, 데이터 수집 및 통신 모듈(300)은 필요에 따라 독립적으로 설치된 구성 요소를 활용할 수 있다.
데이터 수집 및 통신 모듈(300)은 또한 상업용 차량의 구성/조건을 나타내는 입력 데이터 소스(342)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(330)는 입력된 데이터에 기초하여 차량의 구성/조건을 감지 또는 추정할 수 있고, 차량의 구성/조건에 기초하여 제어 튜닝 모드 또는 감도를 선택할 수 있다. 컨트롤러(330)는 센서들 또는 시스템들(314)로부터 수신된 작동 데이터를 튜닝에 의해 제공된 정보와 비교할 수 있다. 시스템의 튜닝은 차량의 공칭 중심 무게 높이(nominal center of gravity height), 롤오버 개입(rollover intervention)을 위한 횡 가속도 레벨을 위한 룩-업 맵(look-up maps), 요 제어 개입(yaw control interventions)을 위한 예상된 요 레이트로부터의 요 레이트 편차에 대한 룩-업 맵, 스티어링 휠 각 여유도(steering wheel angle allowance), 타이어 변형 여유도(tire variation allowance), 브레이크 압력 레이트, 시정 조치 중 적용될 크기 및 최대치를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
차량 구성/조건은 차량의 안정성(롤 및/또는 요(roll and/or yaw))에 영향을 줄 수 있는 차량의 특성들의 세트를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 견인 부분을 갖는 차량에서, 입력 데이터 소스(342)는 견인 부분의 유형을 전달할 수 있다. 트랙터-트레일러 배열에서, 트랙터에 의해 견인되는 트레일러의 유형은 차량 안정성에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 이러한 것은 여러 트레일러 조합들(이중 및 삼중)이 견인될 때 분명하다. 여러 트레일러 조합들을 갖는 차량들은 기동을 할 때 후방 유닛들의 과장 응답을 나타낼 수 있다(즉, 후방 증폭(rearward amplification)). 후방 증폭을 보상하기 위해, 데이터 수집 및 통신 모듈(300)은 시스템을 더욱 민감하게 하는(즉, 단일 트레일러 조건에 대해 발생하는 것보다 일찍 개입하는) 튜닝을 선택할 수 있다. 제어 튜닝은, 예를 들어, 특정 유형의 트랙터에 의해 운반되는(hauled) 특정 유형의 트레일러에 대한 데이터 수집 및 통신 모듈의 성능을 최적화하도록 구체적으로 정의될 수 있다. 따라서, 제어 튜닝은 단일 트레일러, 이중 트레일러 조합 또는 삼중 트레일러 조합을 운반하는 동일한 트랙터에 대해 상이할 수 있다.
상업용 차량이 운반하는(carrying) 부하의 유형 및 부하의 무게 중심의 위치가 또한 차량의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 부분적으로 채워진 구획들이 있는 액체 탱커들과 가축과 같은 움직이는 부하들은 잠재적으로 차량의 선회 및 전복 성능(turning and rollover performance)에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 더욱 민감한 제어 튜닝 모드가 움직이는 부하를 고려하여 선택될 수 있다. 또한, 차량이 예를 들어 특정 유형의 큰 기계류 또는 낮은 평탄한 강철 막대들과 같이 그 무게 중심이 특히 낮거나 또는 특히 높은 부하를 나를 때, 개별적인 제어 뉴닝 모드가 선택될 수 있다.
또한, 컨트롤러(330)는 예를 들어 차량의 각각의 코너 상의 하나의 비디오 카메라와 같이 차량 상에 배치된 하나 이상의 물리적 비디오 카메라들을 나타내는 단일 비디오 카메라(345)로서 본 예시적인 실시예에서 도시된 하나 이상의 비디오 이미지 캡처 디바이스들과 동작 가능하게 결합된다.
더욱이, 데이터 수집 및 통신 모듈(310)은 또한 예를 들어, 하나 이상의 다양한 차량 구성 및/또는 조건 데이터를 예를 들면 대응하는 수신기 및 안테나를 갖는 하나 이상의 무선 서비스들(50, 60)(도 1)과 같은 하나 이상의 목적지들로 무선 통신하기 위한 하나 이상의 안테나들(352)을 포함하는 무선 주파수(RF) 송신기와 같은 송신기 모듈(350)을 포함할 수 있다. 컨트롤러(330)는 획득된 데이터를 원시 데이터 형태로, 즉 필요하거나 원하는 바에 따라 압축된 형태, 암호화된 형태 또는 양자 모두와 같은 처리된 형태로, 그 데이터를 처리하지 않고 하나 이상의 수신기들에 통신하도록 동작한다. 이와 관련하여, 컨트롤러(330)는, 예를 들어 횡 가속도 센서(318)로부터의 데이터가 과도한 곡선 속도 이벤트 데이터를 결정하도록 조향각 센서(320)로부터의 데이터와 결합될 수 있는 것과 같이, 차량 파라미터 데이터 값들 중 선택된 것들을 더 높은 레벨의 차량 조건 데이터를 나타내는 처리된 데이터에 결합할 수 있다. 차량 및 차량의 운전자와 관련이 있고 센서들로부터 하나 이상의 선택된 원시 데이터 항목들을 결합하여 획득할 수 있는 다른 하이브리드 이벤트 데이터는, 예를 들어 그리고 비제한적으로, 과도한 브레이크 이벤트 데이터, 과도한 곡선 속도 이벤트 데이터, 차선 이탈 경고 이벤트 데이터, 과도한 차선 이탈 이벤트 데이터, 방향 지시 신호(turn signal) 이벤트 데이터 없는 차선 변경, 비디오 추적 이벤트 데이터 손실, LDW 시스템 디스에이블 이벤트 데이터, 거리 경보 이벤트 데이터, 순방향 충돌 경고 이벤트 데이터, 햅틱(haptic) 경고 이벤트 데이터, 충돌 완화 브레이크 이벤트 데이터, ATC 이벤트 데이터, ESC 이벤트 데이터, RSC 이벤트 데이터, ABS 이벤트 데이터, TPMS 이벤트 데이터, 엔진 시스템 이벤트 데이터, 평균 추종 거리 이벤트 데이터, 평균 연료 소비 이벤트 데이터, 및 평균 ACC 사용 이벤트 데이터를 포함할 수 있다.
도 4는 대상 애플리케이션에 따라 차량 간 플래툰 관리 및 보고 분석을 수행하는 하나 이상의 소프트웨어 시스템들 또는 모듈들의 실시예들을 실행하기에 적합한 차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)을 도시하는 블록도이다. 예시적인 시스템은 정보를 통신하기 위한 버스(402) 또는 다른 통신 메커니즘, 및 정보를 처리하기 위해 상기 버스와 결합된 프로세서(404)를 포함한다. 컴퓨터 시스템은 주 메모리, 예컨대 랜덤 액세스 메모리(RAM)(406) 또는 프로세서(404)에 의해 실행되는 정보 및 명령들을 저장하는 다른 동적 저장 디바이스, 및 판독 전용 메모리(ROM)(408) 또는 프로세서(404)에 대한 정적 정보 및 명령들을 저장하기 위한 다른 정적 저장 디바이스를 포함한다. 저장 디바이스(410)가 또한 프로세서에 의한 실행을 위한 명령들 및 예를 들어 최소 및 최대 NNN, MMM 추종 거리들의 미리 결정된 값들을 포함하는 다른 정보를 저장하기 위해 적합하게 제공된다.
여기에 기술된 예시적인 실시예들는, 예를 들어 다수의 플릿 차량들(10, 20)으로부터 간접적으로 그리고 다수의 무선 서비스들(50, 60)로부터 직접적으로와 같은 다수의 원격 자원들로부터 정보를 액세스, 종합, 조작 및 디스플레이하기 위한 컴퓨터 시스템(400)의 사용에 관련된다. 또한, 여기에 기술된 실시예들은 방화벽(440) 내로부터의 운전자 민감 데이터, 판매, 비용, 지출 기록, 여행 데이터 등과 같은 내부의 독점적 데이터(internal proprietary data)와의 선택적 조합으로 다수의 소스로부터의 정보에 액세스하기 위한 컴퓨터 시스템(400)의 사용에 관한 것이다. 한 구현 예에 따르면, 주 메모리(406)에 포함된 하나 이상의 명령들의 하나 이상의 시퀀스들을 실행하는 프로세서(404)에 응답하여, 다수의 원격 공중, 상업 및/또는 내부의 독점적 자원들로부터의 정보가 컴퓨터 시스템(400)에 의해 제공된다. 이러한 명령들은 저장 디바이스(410)와 같은 다른 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 주 메모리(406)로 판독될 수 있다. 주 메모리(406)에 포함된 명령들의 시퀀스들의 실행은 프로세서(404)로 하여금 본 명세서에서 기술된 프로세스 단계들을 수행하게 한다. 대안의 구현 예에서, 본 발명을 구현하기 위해 소프트웨어 명령어들을 대신하여 또는 그들과 조합하여 하드-와이어드 회로가 사용될 수 있다. 따라서, 예시적인 실시예들의 구현들은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 임의의 특정 조합으로 제한되지 않는다.
본 명세서의 기술에 따르면, 본 명세서에서 사용되는 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어는 실행을 위해 프로세서(404)에 명령들을 제공하는데 참여하는 어떠한 비-일시적인 매체도 지칭한다. 그러한 비-일시적인 매체는 휘발성 및 비-휘발성 매체를 포함하지만 이에 한정되지 않는 많은 형태들을 취할 수 있다. 비-휘발성 매체는 예를 들어 광학 또는 자기 디스크들을 포함한다. 휘발성 매체는 예를 들어 동적 메모리를 포함하고, 일시적 신호, 반송파 등을 포함하지 않는다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 일반적인 형태들은 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 또는 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 매체, 펀치 카드, 페이퍼 테이프, 홀들의 패턴들을 갖는 다른 물리적 매체, RAM, PROM 및 EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 임의의 다른 유형의 비-일시적인 매체를 포함한다.
또한 본 명세서의 설명에 부가하여, 도면들과 관련하여 본 명세서에서 사용되는 "로직"이라는 용어는 하드웨어, 펌웨어, 머신 상에서 실행되는 소프트웨어, 및/또는 기능(들) 도는 동작(들)을 수행하고 또 다른 로직, 방법 및/또는 시스템으로부터의 기능 또는 동작을 유발하는 각각의 조합들을 포함한다. 로직은 소프트웨어 제어 마이크로프로세서, 이산 논리(예를 들면, ASIC), 아날로그 회로, 디지털 회로, 프로그램된 논리 디바이스, 명령들을 포함하는 메모리 디바이스 등을 포함할 수 있다. 로직은 하나 이상의 게이트, 게이트의 조합, 또는 다른 회로 구성 요소를 포함할 수 있다.
차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)은 로컬 네트워크(422)에 접속된 네트워크 링크(420)에 양방향 데이터 통신 결합을 제공하는 버스(402)에 결합된 통신 인터페이스(418)를 포함한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(418)는 대응하는 유형의 전화선에 데이터 통신 접속을 제공하기 위한 종합 정보 통신망(ISDN)(Integrated Services Digital Network) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(418)는 호환 가능한 LAN에 데이터 통신 접속을 제공하기 위한 근거리 통신망(LAN) 카드일 수 있다. 무선 링크들이 또한 구현될 수 있다. 임의의 그러한 구현 예에서, 통신 인터페이스(418)는 다양한 유형들의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림들을 운반하는 전기, 전자기 또는 광 신호들을 송신 및 수신한다.
네트워크 링크(420)는 일반적으로 하나 이상의 네트워크들을 통해 다른 데이터 디바이스들에 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(420)는 로컬 네트워크(422)를 통해 내부의 독점적 데이터를 저장하는 데이터베이스(425)를 지원하는 호스트 컴퓨터(424) 및/또는 인터넷 서비스 제공자(ISP)(426)에 의해 운영되는 데이터 장비에 대한 접속을 제공할 수 있다. ISP(426)는 인터넷(428)을 통해 데이터 통신 서비스들을 제공한다. 로컬 네트워크(422) 및 인터넷(428) 모두는 디지털 데이터 스트림들을 운반하는 전기, 전자기 또는 광 신호들을 사용한다. 차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)으로 그리고 그로부터 디지털 데이터를 전달하는 네트워크(420) 상의 그리고 통신 인터페이스(418)를 통한 신호 및 다양한 네트워크들을 통한 신호들은 정보를 운반하는 반송파들의 예시적인 형태들이다.
차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)은 네트워크(들), 네트워크 링크(420) 및 통신 인터페이스(418)를 통해 메시지들을 송신하고 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷에 접속된 예시적인 실시예에서, 플래툰의 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리 컴퓨터 시스템(400)은 하기에 더욱 자세히 기술될 예시적인 실시예에 따라 웹 애플리케이션을 실행하도록 구성된 하나 이상의 무선 서비스들(50, 60)로서 복수의 외부 공중, 사설, 정부 또는 상업 서버들(도시되지 않음)과 동작 가능하게 접속된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 제 1 서버(430)는 예를 들어 제 1 텔레매틱스 제공자(telematics supplier)로부터의 데이터와 같은 제 1 무선 서비스에 의해 수신되는 선택된 데이터를 저장하는 데이터베이스(450)와 결합되고, 제 2 서버(432)는 예를 들어 제 2 텔레매틱스 제공자로부터의 데이터와 같은 제 2 무선 서비스에 의해 수신되는 선택된 데이터를 저장하는 데이터베이스(452)와 결합되고, 제 3 서버(434)는 웹 애플리케이션을 수행하기 위한 실행 가능 코드 및 선택된 독점적 데이터를 저장하는 데이터베이스(454)와 결합된다. 차량 간 플랫폼 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)은 예시적인 실시예들에 따라, 인터넷(428), ISP(426), 로컬 네트워크(422) 및 통신 인터페이스(418)를 통해 각각의 데이터베이스(450, 452, 454)로부터 선택적으로 검색될 데이터에 대한 요청을 선택적으로 송신하거나 또는 데이터베이스들(450, 452, 454)로부터 또는 양쪽 수단에 의해 푸시된 선택된 데이터를 수신하도록 동작 가능하다. 수신된 데이터는 수신되는 대로 프로세서(404)에 의해 실행되고 및/또는 추후 처리 또는 데이터 조작을 위해 저장 디바이스(410) 또는 다른 비-휘발성 저장 장치에 저장되도록 처리된다.
차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)이 3 개의(three) 서버들(430, 432 및 434)의 세트에 접속 가능한 것으로도 4에 도시되어 있지만, 당업자라면, 차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)은 인터넷(428) 상에서 다수의 추가 서버들에 대한 접속들을 확립할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예시적인 실시예들에서의 이러한 각 서버는 HTTP 기반의 인터넷 애플리케이션들을 포함하며, 이는 본 실시예들과 일치하는 방식으로 요청 시 차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)에 정보를 제공할 수 있다.
방화벽(440) 내의 데이터베이스(425)에 독점적 상업용 데이터를 선택적으로 위치시키는 것은 실질적인 네트워크 오버헤드 없이 신속하고 포괄적인 로컬 질의들을 가능하게 하는 것을 포함하는 수 많은 이유들로 유익하다. 그러나, 원하는 데이터의 특성들 또는 특정 질의의 데이터 요구 사항들에 기초하여 스케줄에 대한 업데이트 또는 리프레시 동작들을 수행함으로써 데이터의 정확성을 유지하는 것이 중요하다.
차량 간 플래툰 거리 관리 컴퓨터 시스템(400)은 바람직하게 본 명세서에서 설명된 플래툰의 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리를 수행하기 위한 여러 서브 시스템들 또는 모듈들을 포함한다. 본 발명의 주된 목적은 사용자로 하여금 플래툰의 차량 간 플래툰 거리 및/또는 간격 관리를 수행하기 위한 파라미터를 선택하게 하고, 필요에 따라 또는 원하는 바에 따라 그 결과적인 표시에 기초하여 파라미터들을 조정할 수 있게 하는 향상된 직관적이고 편리한 사용자 인터페이스를 제공하는 것이다.
도 5를 참조하면, 예시 및 실시예의 전자 시스템(12)(도 1)에 의해 수행되는 차량 간 플래툰 거리들의 관리 방법(500)이 설명될 것이다. 전술한 바와 같이, 전자 제어 시스템(12)은 통신 및 제어 기능들을 위해 제공된다. 소프트웨어 또는 다른 형태들과 같은 로직은 통신 기능, 차량 및 운전자 파라미터 조작, 및 예시적인 실시예에서 플래툰에서의 플릿 차량들의 차량 간 거리 관리를 포함하는 플래툰 관리를 수행하기 위해 제어 시스템(12)의 프로세서에 의해 실행된다. 비록 방법(500)의 부분들이 순차적으로 기능하는 것으로 도시되어 있지만, 특정의 순차적인 배열은 설명의 편의를 위해서만 사용되며, 본 명세서의 실시예들은 정확한 순차적인 실행에 한정되지 않으며, 필요하거나 원하는 바가 될 수 있는 제어 시스템 또는 등가의 제어 시스템에 의해 임의의 특정 순서로 또는 임의의 조합 순서로 또는 병렬로 실행될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
일례에서, 방법을 수행하는 것과 관련된 실행 가능한 명령들은 실행을 위한 하나 이상의 유형의 매체에 인코딩된 로직으로서 구현될 수 있다. 실행될 때, 명령들은 방법을 수행할 수 있다. 따라서, 한 예에서, 하나 이상의 유형의 매체에 인코딩된 로직은 머신(예를 들면, 프로세서)에 의해 실행되는 경우 머신으로 하여금 방법(500)을 수행하게 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령들을 저장할 수 있다. 상기 방법과 관련된 실행 가능 명령들이 하나 이상의 유형의 매체에 인코딩된 로직으로서 구현되는 것으로 기술되었지만, 본 명세서에 기술된 다른 예시적인 방법들과 관련된 실행 가능한 명령들이 또한 유형의 매체에 저장될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
제어 방법(500)은 제 1 단계(510)를 포함하며, 여기에서 최대 추종 거리(MMM)가 선택된다. 예시적인 실시예에서, 최대 추종 거리(MMM)는 상술한 바와 같이 메모리에 저장된 최대 추종 거리(MMM)의 미리 결정된 값을 검색함으로써 선택된다. 상기 값은 필요하거나 및/또는 원하는 바가 될 수 있는 임의의 상대적인 스케일, 비율 등을 취할 수 있지만, 기술된 예시적인 실시예에서 최대 추종 거리(MMM)의 값은 미리 결정된 또는 알려진 최소 추종 거리(NNN)의 배수 단위가 된다. 도 2b에 예로서 도시된 바와 같이, 최대 추종 거리(MMM)는 최소 추종 거리(NNN)의 약 10 배의 배수가 되도록 선택된다. 임의의 주어진 선두(10) 및 추종(20) 차량들에 대한 최소 추종 거리(NNN)의 배수로 최대 추종 거리(MMM)를 결정하는 다양한 방법들이 있다. 예로서 상기 기술된 바와 같이, 한 예에서, 최적화된 연료 절약을 위한 전형적인 최소 추종 간격은 약 0.4 초(sec.) 또는 등가적으로, 전형적인 최소 추종 거리는 최적화된 연료 절약을 위해 시간 당 65 마일(MPH)에서 약 38 피트 (ft.)이다. 추종 간격을 약 0.8 초로 증가시키거나, 또는 등가적으로, 65 MPH에서 약 76 피트까지 추종 거리를 증가시키는 것은 플래툰의 앞선 차량(lead vehicle)에 대한 어떠한 연료 절감 이점도 실질적으로 제거시킨다. 추종 간격을 약 2 초로 더 증가시키거나, 또는 등가적으로, 65 MPH에서 약 190 피트까지 추종 거리를 증가시키는 것은 2-차량 플래툰의 양쪽 차량들에 대한 어떠한 연료 절감 이점도 실질적으로 제거시킨다. 따라서, 미리 결정된 또는 알려진 최소 추종 거리(NNN)는 약 38 ft.가 되도록 결정될 수 있으며, 최대 추종 거리(MMM)는 약 190 ft.가 되도록 결정될 수 있다. 그 다음, 플래툰_간격_인자 또는 비율은 VFD = NNN * (플래툰_간격_인자)로서 가변적인 추종 거리(VFD)를 제공하도록 최소 추종 거리(NNN)를 조정하거나 수정하는데 사용된다.
차량 간 플래툰 거리 관리 방법(500)은 다음에 단계(520)에서 다양한 외부 파라미터들의 평가를 수행한다. 전술한 바와 같이, 예시적인 실시예에서, 외부 파라미터들은 선두 차량의 앞에 임의의 하나 이상의 앞선 차량들이 있는지 여부; 차량들이 동일한 브레이크 능력을 갖는지 여부; 차량들 사이에 동일한 부하 분포가 있는지 여부; 어느 한 차량이 미리 결정된 시간 동안 어떤 ABS/ESP 작동을 겪었는지 여부; 어느 한 차량이 이전에 플래투닝을 가졌던 시간 길이; 선두 및 추종 차량들 이외의 플래툰의 전체 크기 및/또는 일반적으로 플래툰 부근의 다른 트래픽 참여자들의 수; 윈드실드 와이퍼 작동에 의해 입증될 수 있는 것과 같은 날씨 상태 정보; 추종 거리 상의 어떠한 지역 제한들이 있는지 여부; 및 임의의 플릿 제한들 및/또는 운전자 선호도가 있는지 여부를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
차량 간 플래툰 거리 관리 방법(500)은 다음에 단계(530)에서, 상기 단계(520)에서 평가된 다양한 외부 파라미터들 각각에 제한 가중치를 할당한다. 예시적인 실시예에서, 다양한 외부 파라미터들 각각에 할당된 제한 가중치들의 범위는 최대 추종 거리 파라미터(MMM)에 할당된 플래툰_간격_인자에 대응하는 것이 바람직하다. 특히 그리고 예시적인 실시예와 관련하여, 다양한 외부 파라미터들 각각에 할당된 제한 가중치들의 범위는 1에서 10까지이다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 외부 파라미터들 모두가 차량 간 추종 거리에 대한 제한을 제시하지 않으면, 할당된 가중치들의 합계를 외부 파라미터들의 총 수로 나눈 값은 1(one) 또는 단일(unity)의 플래툰_간격_인자가 된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 최소 추종 거리(NNN)는 1의 플래툰_간격_인자에 의해 조정되거나 수정되며, 여기서 산출된 VFD는: VFD = NNN * 플래툰_간격_인자 = NNN * 1 = NNN이다. 하기에 후술하는 바와 같이, 다양한 외부 파라미터들 각각이 차량 간 추종 거리에 대한 전체 제한을 개별적으로 제시할 때, 할당된 가중치들의 그 합계를 외부 파라미터들의 총 수로 나눈 값은 10(ten)의 플래툰_간격_인자가 된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 최대 추종 거리(MMM)는 10의 플래툰_간격_인자에 의해 조정되거나 수정되며, 여기서 산출된 VFD는: VFD = NNN * 플래툰_간격_인자 = NNN * 10 이다. 제한 가중치들의 범위를 이와 같이 스케일링 또는 정규화함으로써, 가변적인 추종 거리가 임의의 주어진 선두(10) 및 추종(20) 차량 플래투닝 쌍에 대해 최대 차량 간 추종 거리(본 예시적인 실시예에서 NNN의 10 배)가 되는 것으로 간주되는 거리를 넘어서 할당되지 않도록 보장한다.
차량 간 플래툰 거리 관리 방법(500)은 다음에 단계(540)에서, 할당된 제한 가중치들을 종합하여 그 합을 단계(520)에서 평가된 외부 파라미터들의 총 수로 나눔으로써 플래툰_간격_인자를 결정한다. 현재 환경에 대해 가장 큰 플래투닝 거리를 얻기 위해 가장 큰 "플래툰_공간_인자"에 대해 필요한 바에 따라 및/또는 원하는 바에 따라 단계(540)에서 중재가 선택적으로 수행된다는 점에 유의해야 한다.
마지막으로, 단계(550)에서, 차량 간 플래툰 거리 관리 방법(500)은 미리 결정된 최소 추종 거리(NNN)를 플래툰_간격_인자와 곱함으로써 가변적인 추종 거리(VFD)를 결정한다. 예를 들어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 가변적인 추종 거리(VFD)는 미리 결정된 최소 추종 거리(NNN)를 약 10의 플래툰_간격_인자와 곱함으로써 확정되며, 여기서 VFD = NNN * 플래툰_간격_인자 = NNN * 10.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 관리를 위한 도 5의 제어 및 통신 방법의 외부 조건 평가부(520)의 평가 단계들(600)을 보여주는 흐름도이다. 단계(610)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 플래툰 추종 거리 외부 플래툰 조건들 또는 제한들을 확정한다. 예를 들어, 외부 조건들은 선두 차량(leader vehicle)(10) 앞쪽에 어떠한 하나 이상의 앞선 차량들(lead vehicles)이 존재하는지에 관한 정보를 포함할 수 있다.
단계(620)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 차량(10, 20)이 동일한 브레이크 성능을 갖는지 여부를 결정한다.
단계(630)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 차량들 사이에 동일한 부하 분포가 있는지 평가한다.
단계(640)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 어느 한 차량이 미리 결정된 시간 동안 어떤 ABS/ESP 작동을 겪었는지 여부를 평가한다.
단계(650)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 어느 한 차량이 이전에 플래투닝이 있었던 시간의 길이를 평가한다.
단계(660)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 선두 및 추종 차량들(10, 20) 이외의 플래툰의 전체 크기 및/또는 일반적으로 플래툰(A) 부근의 다른 트래픽 참여자들의 수를 평가한다.
단계(670)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 윈드실드 와이퍼 작동에 의해, GPS 기상 정보/경보로부터, 중앙 명령 센터(CCC) 기상 통지로부터 등에 의해 증명될 수 있는 것과 같은 기상 정보를 평가한다.
단계(680)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 추종 거리들에 대한 어떠한 지역 제한들이 있는지 여부를 평가한다.
단계(690)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 어떠한 플릿 제한들 및/또는 수반되는 운전자 선호도들이 있는지 여부를 평가한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 간 플래툰 거리 관리를 위한 도 5의 제어 및 통신 방법의 제한 가중치 할당부(530)의 제한 가중치 할당 단계들(700)을 보여주는 흐름도이다. 단계들(710-790)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 단계들(520 및 610-190)에서 평가된 외부 플래툰 조건들 또는 제한들에 기초하여 미리 결정된 최소 추종 거리 파라미터(NNN)에 대한 제한 가중치들을 할당한다. 상기 기술한 바와 같이 그리고 예시적인 실시예에 따라, 플래툰 거리 관리 시스템은 외부 조건들과 관련하여 관측된 제한들이 없을 때 플래툰 추종 거리를 최소 추종 거리(NNN)가 되도록 확정한다. 예를 들어, 선두 차량(10) 앞쪽에 앞선 차량들이 존재하지 않고, 차량들(10, 20)이 동일한 브레이크 능력을 갖고, 차량들 사이에 동일한 부하 분포가 있고, 어떠한 차량도 미리 결정된 시간 동안 어떠한 ABS/ESP 작동도 겪지 않았고, 어떠한 차량도 아주 최근에 플래투닝을 하지 않았고, 다른 트래픽 참여자들이 거의 없으며, 궂은 날씨 또는 와이퍼 작동의 증거가 없고, 지역 제한에 의해 부과되는 추종 거리에 대한 제한들이 없다는 것을, 외부 조건들이 나타낼 때, 플래툰 추종 거리는 최소 추종 거리(NNN)가 되도록 확정된다.
한편, 예시적인 실시예에 따라, 플래툰 거리 관리 시스템은 외부 조건들과 관련한 제한들의 세트가 관측될 때 플래툰 추종 거리를 최대 추종 거리(MMM)가 되도록 확정한다. 예를 들어, 선두 차량(10) 앞쪽에 하나 이상의 앞선 차량들이 존재하고, 차량들(10, 20)이 동일하지 않은 브레이크 능력을 갖고, 차량들 사이에 동일하지 않은 부하 분포가 있고, 한 차량 또는 차량 모두가 미리 결정된 시간 동안 어떠한 ABS/ESP 작동을 겪고, 한 차량 또는 차량 모두가 아주 최근에 플래투닝이 있었고, 다른 많은 트래픽 참여자들이 있으며, 궂은 날씨 또는 와이퍼 작동의 증거가 있고, 지역 제한에 의해 부과되는 추종 거리에 대한 하나 이상의 제한들이 있다는 것을, 외부 조건들이 나타낼 때, 플래툰 추종 거리는 최대 추종 거리(MMM)가 되도록 확정된다.
단계(710)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 선두 차량(10) 앞에 하나 이상의 앞선 차량들이 있는지 여부에 기초하여 제한 가중치들을 할당한다.
단계(720)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 차량들(10, 20)이 동일한 브레이크 능력을 갖는지의 결정에 가중치를 할당한다.
단계(720)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 차량들 사이에 동일한 부하 분포가 존재하는지의 결정에 가중치를 할당한다.
단계(740)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 어느 차량이 미리 결정된 시간 동안 어떤 ABS/ESP 작동을 겪었는지 여부를 평가한다.
단계(750)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 어느 한 차량이 이전에 플래투닝이 있었던 시간의 길이에 대한 결정에 가중치를 할당한다.
단계(760)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 선두 및 추종 차량들(10, 20) 이외의 플래툰의 전체 크기 및/또는 일반적으로 플래툰(A) 부근의 다른 트래픽 참여자들의 수의 결정에 가중치를 할당한다.
단계(770)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 윈드실드 와이퍼 작동에 의해 입증될 수 있는 것과 같은 날씨 정보의 결정에 가중치를 할당한다.
단계(780)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 추종 거리들에 대한 어떠한 지역 제한들이 있는지의 결정에 가중치를 할당한다.
단계(790)에서, 플래툰 거리 관리 시스템은 임의의 플릿 제한들 및/또는 수반되는 운전자 선호도들이 있는지의 결정에 가중치를 할당한다.
도 8은 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 관리를 위한 도 5의 제어 및 통신 방법(500)의 플리툰_간격_인자 결정부(540)의 결정 단계들(800)을 보여주는 흐름도이다. 단계(810)에서, 시스템은 단계들(710-790)에서 외부 조건들에 할당된 모든 제한 가중치들을 합산한다. 그 다음, 단계(820)에서, 방법(800)은 단계(810)에서 얻어진 합계를 모니터링되는 외부 조건들의 총 수로 나눈다. 그 결과가 플래툰_간격_인자이다.
도 9은 예시적인 실시예에 따라 차량 간 플래툰 거리 관리를 위한 도 5의 제어 및 통신 방법(500)의 가변적인 추종 거리(VFD) 결정부(550)의 결정 단계들(900)을 보여주는 흐름도이다. 최소 추종 거리(NNN)는 단계(910)에서 수신된다. 단계(920)에서 플래툰_간격_인자가 수신된다. 그 다음, 단계(930)에서 차량 간 추종 거리(VFD)가 최소 추종 거리(NNN)를 상기 결정된 플래툰_간격_인자로 곱함으로써 결정된다: VFD = NNN * 플래툰_간격_인자.
최소 추종 거리(NNN)에 대한 가변적인 추종 거리 계산의 예가 표 I 및 그 이후의 단락들을 참조하여 이하에 설명된다.
Figure pct00001
상기 예시 상황에서, 합산된 할당된 제한 가중치들(단계 810)은 9(nine)이고, 할당된 제한 가중치들의 합계를 제한들의 수(단계 820)로 나눈 것은 9/9 = 1이다. 따라서, 이 예에서, 플래툰_간격_인자 = 1이다. 그러면, 단계(930)에서 설정된 바와 같이, VFD = NNN * 플래툰_간격_인자 = NNN * 1 = NNN이다.
전술한 바와 같이, 본 예시적인 실시예에서, 외부 조건들과 관련한 제한들이 없을 때 최소 추종 거리(NNN)를 따를 수 있다.
반면에, 그리고 또한 상술한 바와 같이, 외부 조건들과 관련하여 실질적인 제한들이 있을 때 최대 추종 거리(MMM)를 따라야만 한다.
최대 추종 거리(MMM)에 대한 가변적인 추종 거리 계산의 예가 표 II 및 그 이후의 단락들을 참조하여 이하에 설명된다.
Figure pct00002
상기 예시 상황에서, 합산된 할당된 제한 가중치들(단계 810)은 117이고, 할당된 제한 가중치들의 합계를 제한들의 수(단계 820)로 나눈 것은 90/9 = 10이다. 따라서, 이 예에서, 플래툰_간격_인자 = 10이다. 그러면, 단계(930)에서 설정된 바와 같이, VFD = NNN * 플래툰_간격_인자 = NNN * 10 = MMM이다.
전술한 바와 같이, 예시적인 실시예에서, 외부 조건들과 관련하여 일부 제한들이 있을 때 최소 추종 거리(NNN)와 최대 추종 거리(MMM) 사이의 유익한 가변적인 추종 거리(VFD)를 따를 수 있다.
가변적인 추종 거리(VFD)에 대한 가변적인 추종 거리 계산의 또 다른 예가 표 III 및 그 이후의 단락들을 참조하여 이하에 설명된다.
Figure pct00003
Figure pct00004
상기 예시 상황에서, 합산된 할당된 제한 가중치들(단계 810)은 54이고, 할당된 제한 가중치들의 합계를 제한들의 수(단계 820)로 나눈 것은 54/9 = 6이다. 따라서, 이 예에서, 플래툰_간격_인자 = 6이다. 그러면, 단계(930)에서 설정된 바와 같이, VFD = NNN * 플래툰_간격_인자 = NNN * 6 = VFD이다.
가변적인 추종 거리(VFD)에 대한 가변적인 추종 거리 계산의 또 다른 예가 표 IV 및 그 이후의 단락들을 참조하여 이하에 설명된다.
Figure pct00005
위의 예시 상황에서, 도 8에 도시된 방법(800)은 플래투닝_간격_인자가 MAX(할당된 제한 가중치들)에 따라 결정되는 최대 함수(Maximum function)로 대체된다. 따라서,이 예에서, 앞선 차량(Lead Vehicle) 외부 조건은 8의 제한 가중치를 가지며, 다른 외부 조건들은 8보다 작은 제한 가중치를 갖는다. 따라서, 8의 제한 가중치는 그 세트의 최대 제한 가중치가 된다. 이 실시예에 따르면, MAX(할당된 제한 가중치) = 8 = 플래툰_간격_인자. 그러면, 단계(930)에서 설정된 바와 같이, VFD = NNN * 플래툰_간격_인자 = NNN * 8 = VFD이다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다른 실시예들이 이용되고 구조적 및 기능적 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 실시예들의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 개시된 정확한 형태들은 포괄적인 것이 아니며 본 발명을 그대로 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 전술한 내용들에 비추어 많은 수정들 및 변형들이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 이러한 상세한 설명에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (18)

  1. 플래툰(platoon)으로서 협동하여 주행하는 연관된 선두 차량 및 연관된 추종 차량을 포함하는 플래투닝 차량 쌍(platooning vehicle pair)의 차량 간 추종 거리(inter-vehicle following distance)를 결정하는 방법에 있어서:
    상기 연관된 추종 차량에 플래툰 제어 유닛을 제공하는 단계로서, 상기 플래툰 제어 유닛은 프로세서, 상기 프로세서와 동작 가능하게 결합된 비-일시적 메모리, 및 상기 비-일시적 메모리에 저장되고 가변적인 차량 간 추종 거리를 결정하도록 상기 프로세서에 의해 실행가능한 로직을 포함하는, 상기 플래툰 제어 유닛을 제공하는 단계;
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 차량 간 최소 추종 거리를 결정하는 단계;
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터의 세트를 평가하는 단계;
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 가중된 조건 데이터의 세트로서 외부 조건 데이터의 세트 각각에 추종 거리 제한 가중치를 할당하는 단계;
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 가중된 조건 데이터의 세트에 기초하여 플래툰 간격 인자를 결정하는 단계; 및
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 차량 간 최소 추종 거리에 적용된 플래툰 간격 인자에 따라 상기 가변적인 차량 간 추종 거리를 결정하는 단계를 포함하는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터의 세트를 평가하는 단계는:
    상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 선두 차량의 앞에 하나 이상의 앞선 차량들의 존재;
    상기 플래투닝 차량 쌍의 상기 연관된 선두 및 추종 차량들 사이의 상대적 브레이크 능력;
    상기 플래투닝 차량 쌍의 상기 연관된 선두 및 추종 차량들 사이의 상대적 부하 분포;
    미리 결정된 시간 동안의 ABS/ESP 작동;
    어느 한 차량이 이전에 플래투닝이 있었던 시간 길이;
    상기 선두 및 추종 차량들 이외의 플래툰의 전체 크기 및/또는 일반적으로 상기 플래툰 부근의 다른 트래픽 참여자들의 수;
    윈드실드 와이퍼 작동(windshield wiper activity)에 의해 입증되는 날씨 조건;
    추종 거리들에 대한 지역 제한들(Regional Restrictions); 및/또는
    플릿 제한(fleet restriction) 및/또는 운전자 선호도
    중 하나 이상을 상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해 평가하는 단계를 포함하는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 차량 간 최대 추종 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 차량 간 최소 및 최대 추종 거리들 사이의 상대적 차에 기초하여 상기 플래툰 간격 인자를 정규화하는 단계를 더 포함하는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 차량 간 최소 추종 거리를 결정하는 단계는, 상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리로부터 상기 차량 간 최소 추종 거리를 검색하는 단계를 포함하고,
    상기 프로세서에 의해 차량 간 최대 추종 거리를 결정하는 단계는, 상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리로부터 상기 차량 간 최대 추종 거리를 검색하는 단계를 포함하는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리에 저장된 미리 결정된 임계 값에 대한 상기 결정된 플래툰 간격 인자의 크기에 따라 플래툰 중단 신호를 선택적으로 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 플래툰 중단 신호는 상기 플래툰 제어 유닛으로부터 상기 플래툰 중단 신호를 수신하는 상기 연관된 추종 차량에 응답하여 상기 플래툰에서의 상기 연관된 추종 차량에 의한 참여를 선택적으로 중단함으로써 상기 플래툰을 관리하도록 상기 연관된 추종 차량에 의해 사용되는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플래툰 간격 인자를 결정하는 단계는 가중된 조건 데이터의 합으로서 상기 가중된 조건 데이터의 세트를 종합하고, 상기 가중된 조건 데이터의 합을 상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터의 세트의 총 수로 나누는 단계를 포함하는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 방법.
  7. 플래툰으로서 협동하여 주행하는 연관된 선두 차량 및 연관된 추종 차량을 포함하는 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 시스템에 있어서:
    상기 연관된 추종 차량에 배치되도록 구성된 플래툰 제어 유닛을 포함하고, 상기 플래툰 제어 유닛은:
    프로세서;
    상기 프로세서에 동작 가능하게 결합된 비-일시적 메모리; 및
    상기 비-일시적 메모리에 저장된 로직으로서:
    차량 간 최소 추종 거리를 결정하고;
    상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터의 세트를 평가하고;
    가중된 조건 데이터의 세트로서 외부 조건 데이터의 세트 각각에 추종 거리 제한 가중치를 할당하고;
    상기 가중된 조건 데이터의 세트에 기초하여 플래툰 간격 인자를 결정하고;
    상기 차량 간 최소 추종 거리에 적용된 플래툰 간격 인자에 따라 상기 가변적인 차량 간 추종 거리를 결정함으로써,
    가변적인 차량 간 추종 거리를 결정하도록 상기 프로세서에 의해 실행가능한, 상기 로직을 포함하는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플래툰 제어 유닛은,
    상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 선두 차량의 앞에 하나 이상의 앞선 차량들의 존재;
    상기 플래투닝 차량 쌍의 상기 연관된 선두 및 추종 차량들 사이의 상대적 브레이크 능력;
    상기 플래투닝 차량 쌍의 상기 연관된 선두 및 추종 차량들 사이의 상대적 부하 분포;
    미리 결정된 시간 동안의 ABS/ESP 작동;
    어느 한 차량이 이전에 플래투닝이 있었던 시간 길이;
    상기 선두 및 추종 차량들 이외의 플래툰의 전체 크기 및/또는 일반적으로 상기 플래툰 부근의 다른 트래픽 참여자들의 수;
    윈드실드 와이퍼 작동에 의해 입증되는 날씨 조건;
    추종 거리들에 대한 지역 제한들; 및/또는
    플릿 제한 및/또는 운전자 선호도
    중 하나 이상을 평가함으로써 상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 상기 가변적인 조건 데이터의 세트를 평가하도록 동작 가능한, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은:
    차량 간 최대 추종 거리를 결정하고;
    상기 차량 간 최소 및 최대 추종 거리들 사이의 상대적 차에 기초하여 상기 플래툰 간격 인자를 정규화하도록 동작 가능한, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은:
    상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리로부터 상기 차량 간 최소 추종 거리를 검색함으로써 상기 차량 간 최소 추종 거리를 결정하고;
    상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리로부터 상기 차량 간 최대 추종 거리를 검색함으로써 상기 차량 간 최대 추종 거리를 결정하도록 동작 가능한, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리에 저장된 미리 결정된 임계 값에 대한 상기 결정된 플래툰 간격 인자의 크기에 따라 플래툰 중단 신호를 선택적으로 생성하도록 동작 가능하며, 상기 플래툰 중단 신호는 상기 플래툰 제어 유닛으로부터 상기 플래툰 중단 신호를 수신하는 상기 연관된 추종 차량에 응답하여 상기 플래툰에서의 상기 연관된 추종 차량에 의한 참여를 선택적으로 중단함으로써 상기 플래툰을 관리하도록 상기 연관된 추종 차량에 의해 사용되는, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 가중된 조건 데이터의 합으로서 상기 가중된 조건 데이터의 세트를 종합하고, 상기 가중된 조건 데이터의 합을 상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터의 세트의 총 수로 나눔으로써 상기 플래툰 간격 인자를 결정하도록 동작 가능한, 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 시스템.
  13. 실행 시 프로세서를 포함하는 연관된 플래툰 제어 유닛으로 하여금 플래툰으로서 협동하여 주행하는 연관된 선두 차량 및 연관된 추종 차량을 포함하는 플래투닝 차량 쌍의 차량 간 추종 거리를 결정하는 단계들을 수행하게 하는 명령들을 갖는 비-일시적 기계 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 단계들은:
    상기 연관된 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 차량 간 최소 추종 거리를 결정하는 단계;
    상기 연관된 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터의 세트를 평가하는 단계;
    상기 연관된 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 가중된 조건 데이터의 세트로서 외부 조건 데이터의 세트 각각에 추종 거리 제한 가중치를 할당하는 단계;
    상기 연관된 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 가중된 조건 데이터의 세트에 기초하여 플래툰 간격 인자를 결정하는 단계; 및
    상기 연관된 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 차량 간 최소 추종 거리에 적용된 플래툰 간격 인자에 따라 상기 가변적인 차량 간 추종 거리를 결정하는 단계를 포함하는, 비-일시적 기계 판독 가능한 저장 매체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터 세트를 평가하는 단계는:
    상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 선두 차량의 앞에 하나 이상의 앞선 차량들의 존재;
    상기 플래투닝 차량 쌍의 상기 연관된 선두 및 추종 차량들 사이의 상대적 브레이크 능력;
    상기 플래투닝 차량 쌍의 상기 연관된 선두 및 추종 차량들 사이의 상대적 부하 분포;
    미리 결정된 시간 동안의 ABS/ESP 작동;
    어느 한 차량이 이전에 플래투닝이 있었던 시간 길이;
    상기 선두 및 추종 차량들 이외의 플래툰의 전체 크기 및/또는 일반적으로 상기 플래툰 부근의 다른 트래픽 참여자들의 수;
    윈드실드 와이퍼 작동에 의해 입증되는 날씨 조건;
    추종 거리들에 대한 지역 제한들; 및
    플릿 제한 및/또는 운전자 선호도
    중 하나 이상을 상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해 평가하는 단계를 포함하는, 비-일시적 기계 판독 가능한 저장 매체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 차량 간 최대 추종 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 차량 간 최소 및 최대 추종 거리들 사이의 상대적 차에 기초하여 상기 플래툰 간격 인자를 정규화하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 기계 판독 가능한 저장 매체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 차량 간 최소 추종 거리를 결정하는 단계는 상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리로부터 상기 차량 간 최소 추종 거리를 검색하는 단계를 포함하고,
    상기 프로세서에 의해 차량 간 최대 추종 거리를 결정하는 단계는, 상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리로부터 상기 차량 간 최대 추종 거리를 검색하는 단계를 포함하는, 비-일시적 기계 판독 가능한 저장 매체.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 플래툰 제어 유닛의 프로세서에 의해, 상기 플래툰 제어 유닛의 비-일시적 메모리에 저장된 미리 결정된 임계 값에 대한 상기 결정된 플래툰 간격 인자의 크기에 따라 플래툰 중단 신호를 선택적으로 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 플래툰 중단 신호는 상기 플래툰 제어 유닛으로부터 상기 플래툰 중단 신호를 수신하는 상기 연관된 추종 차량에 응답하여 상기 플래툰에서의 상기 연관된 추종 차량에 의한 참여를 선택적으로 중단함으로써 상기 플래툰을 관리하도록 상기 연관된 추종 차량에 의해 사용되는, 비-일시적 기계 판독 가능한 저장 매체.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 플래툰 간격 인자를 결정하는 단계는 가중된 조건 데이터의 합으로서 상기 가중된 조건 데이터의 세트를 종합하고, 상기 가중된 조건 데이터의 합을 상기 플래투닝 차량 쌍의 연관된 추종 차량에 대한 가변적인 조건 데이터의 세트의 총 수로 나누는 단계를 포함하는, 비-일시적 기계 판독 가능한 저장 매체.
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