KR20210014253A - 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 Download PDF

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박홍기
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김일환
김승현
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Abstract

본 발명은 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집 주행 제어 장치는 군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하고 상기 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하여 상기 주변 차량들의 시야가 확보되도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하고, 충돌 회피 제어를 수행하는 프로세서; 및 상기 군집 주행 차량들로부터 수신한 센싱 정보, 상기 프로세서에 의해 획득된 시야 방해 발생여부 판단 결과를 저장하는 저장부;를 포함할 수 있다.

Description

군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for controlling platooning driving, system having the same and method thereof}
본 발명은 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 군집 주행 시 주변 차량 간 충돌 사고를 예측하여 방지하는 기술에 관한 것이다.
군집주행(platooning)은 차량간 실시간 통신을 통해 선두 차량의 움직임 및 상황 정보를 교환하고 이에 따라 선두 차량과 일정 간격을 유지하며 여러 차량이 함께 주행하는 방식이다. 이러한 군집주행은 선두 차량과 일정한 간격을 유지하며 주행하므로 후행 차량의 공기 저항을 낮춰 연비를 절감시키며 사고의 위험을 감소시킨다.
이러한 군집주행 차량들은 군집 주행 차량 각각이 감지한 군집주행 주변 사방의 장애물 정보를 통합하여 전방 차량과의 충돌위험을 평가하고 충돌을 회피하기 위해 브레이크 또는 조향을 제어하는데 군집 대열과 전방 차량과의 충돌위험만을 고려하므로 군집대열에 의한 주변 차량의 사용자 시야 방해 또는 센서 감지영역 제한으로 군집 주변차량끼리의 충돌위험 회피는 불가능하다.
즉 도 1과 같이 군집 주행 중 군집 대열 주변을 주행중인 주변 차량 OV1 OV2가 군집 주행 차량들로 인해 가려져 서로를 인지하지 못하고 차선을 변경하는 경우 충돌이 발생할 수 있다.
만약 군집대열 근거리에서 군집주행 주변을 주행하던 차량들이 기다란 군집대열에 의해 사용자 시야가 제한되어 충돌사고가 발생하는 경우 그 영향을 받아 군집주행 차량들도 2차 사고에 휘말릴 수 있게 된다.
본 발명의 실시예는 군집 주행 시 군집 주행 대열에 의한 시야 방해로 발생할 수 있는 주변 차량간 사고 방지 및 주변 차량간 사고에 의한 군집 주행 차량의 2차 피해를 방지할 수 있는 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 군집 주행 제어 장치는 군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하고 상기 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하여 상기 주변 차량들의 시야가 확보되도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하고, 충돌 회피 제어를 수행하는 프로세서; 및 상기 군집 주행 차량들로부터 수신한 센싱 정보, 상기 프로세서에 의해 획득된 시야 방해 발생여부 판단 결과를 저장하는 저장부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 주변 차량의 정보는, 상기 주변 차량들의 위치, 이동 방향, 및 속도 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 주변 차량들의 시야 방해가 발생하는 것으로 판단되면, 상기 주변 차량들의 충돌 위험을 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 충돌 위험이 있는 경우, 상기 군집 주행 차량들 및 상기 주변 차량들로 충돌 위험을 경고하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 충돌 위험이 있는 경우, 상기 주변 차량들의 시야 확보 제어가 가능한 상태인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 상기 주변 차량들의 시야 확보 제어가 가능한 상태인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 군집 주행 차량들의 시야 확보 제어를 수행한 후, 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행 가능한지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행 가능한지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 시야 확보 제어 완료 후, 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행하도록 감속 또는 차선 변경 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시스템은 군집 주행 차량들 간의 통신을 수행하는 통신 장치; 및 군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하고 상기 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하여 상기 주변 차량들의 시야가 확보되도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하고, 충돌 회피 제어를 수행하는 군집 주행 제어 장치;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 군집 주행 제어 장치에 의해 제어되어, 상기 주변 차량들의 충돌 위험이 예상될 때 상기 주변 차량들로 위험을 경고하는 경고 장치;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 경고 장치는 방향 지시등, 비상등, 경적, 외부 조명 장치, 및 V2V 통신 장치 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 군집 주행 제어 장치는, 상기 주변 차량들의 시야 방해가 발생하는 것으로 판단되면, 상기 주변 차량들의 충돌 위험을 판단하고, 상기 충돌 위험이 있는 경우, 상기 경고 장치를 이용하여 상기 군집 주행 차량들 및 상기 주변 차량들로 충돌 위험을 경고하도록 제어하고, 상기 주변 차량들의 시야 확보 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 군집 주행 제어 장치는, 상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행 가능한지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 군집 주행을 위한 정보, 주변 차량 정보, 및 충돌 위험 경고 화면 중 적어도 하나 이상을 표시하는 표시 장치;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 군집 주행 제어 방법은 군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하는 단계; 상기 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하는 단계; 상기 시야 방해 발생 시 상기 주변 차량들의 시야가 확보되도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하는 단계; 및 상기 주변 차량들의 충돌이 예상되는 경우 충돌을 회피하도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하는 단계는, 상기 주변 차량들의 위치, 이동 방향 및 속도를 이용하여 상기 주변 차량의 사용자의 시야각을 산출하고, 상기 군집 주행 대열에 의해 상기 주변 차량의 사용자의 시야각 내에 타 주변차량이 포함되지 않으면 시야 방해가 발생한 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 군집 주행 차량들을 제어하는 단계는, 상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선을 변경하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 기술은 군집 주행 시 군집 주행 대열에 의한 주변 차량간 사고 유발 방지 및 주변 차량간 사고에 의한 군집 주행 차량의 2차 피해를 방지할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 군집 주행 시 군집 주행 대열에 의해 주변 차량의 시야 제한이 발생하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로에서 군집 주행 대열에 의해 주변 차량 시야 제한 발생 시 주변 차량에게 경고하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡선 구간에서 군집 주행 대열에 의해 주변 차량 시야 제한 발생 시 군집 주행 차량의 속도를 감속하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 진출입로에서 군집 주행 대열에 의해 주변 차량 시야 제한 발생 시 군집 주행 차량의 속도를 감속하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 군집 주행 시 주변의 차량 움직임과 군집대열에 의한 사용자 시야 제한 및 센서 감지영역 제한을 고려하여 사고발생 위험을 예측하고 이를 회피하는 기술을 개시한다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 군집 주행 제어 장치(100), 센싱 장치(200), 통신 장치(300), 표시 장치(400), 및 경고 장치(500)를 포함할 수 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 대열 내의 각 차량들의 주행 비용을 계산하고, 각 차량들의 주행 비용을 비교하여 군집 주행 대열 내 선두 차량의 위치 변경 필요 여부를 판단하고, 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행할 수 있다. 이때, 주변 차량의 정보는, 주변 차량들의 위치, 이동 방향, 및 속도 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 군집 주행 제어 장치(100)는 선두 차량에 탑재된 군집 주행 제어 장치(100)의 예를 들어 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되지 않고 추종 차량에 탑재된 군집 주행 제어 장치(100)가 군집 주행 차량들의 정보를 수집하여 시야 확보 제어 및 충돌 회피 제어를 수행할 수도 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 무선 또는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 본 발명에서는 캔(CAN) 통신, 린(LIN) 통신, 이더넷 통신 등을 통해 차량 내 통신을 수행한다.
저장부(120)는 센싱 장치(200)의 센싱 결과, 군집 주행 차량들로부터 수신한 센싱 정보, 상기 프로세서에 의해 획득된 시야 방해 발생여부 판단 결과를
센싱 장치(200)의 센싱 결과 및 프로세서(130)에 의해 획득된 주행 비용(기여도, 긴급도, 연료 소비, 및 리스크 등)등, 군집 대열 내 다른 차량(예, 선두 차량)으로부터 수신한 정보 등을 저장할 수 있다. 저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 통신부(110), 저장부(120) 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다.
프로세서(130)는 군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하고 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하여 주변 차량들의 시야가 확보되도록 군집 주행 차량들을 제어하고, 주변 차량들끼리 충돌할 것으로 예상되는 충돌 예상 지점을 회피하여 주행하도록 군집 주행 차량들을 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 군집 주행 대열 차량에 의해 주변 차량들의 시야 방해가 발생하는 지를 판단하고 군집 주행 대열 차량들에 의해 주변 차량들의 시야 방해가 발생하는 것으로 판단되면, 수집한 주변 차량 정보를 기반으로 시야 방해가 발생된 주변 차량들의 충돌 위험을 판단한다.
프로세서(130)는 주변 차량 간의 충돌 위험이 있는 경우, 충돌 예상 지점을 산출하고 군집 주행 차량들 및 주변 차량들로 충돌 위험을 경고하도록 경고 장치(500)를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 주변 차량 간의 충돌 위험이 있는 경우, 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 주변 차량들의 시야 확보 제어가 가능한 상태인지를 판단할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능하면 주변 차량들의 시야 확보 제어가 가능한 상태인 것으로 판단하고, 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경을 수행하여 주변 차량들의 시야 확보가 되도록 한다.
프로세서(130)는 군집 주행 차량들을 제어하여 주변 차량의 시야 확보가 된 후 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행 가능한지를 판단한다.
프로세서(130)는 주변 차량의 시야가 확보되도록 군집 주행 차량들의 속도를 제어하거나 차선 변경을 제어한 후, 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 군집 주행 차량들이 회피하여 주행하도록 감속 또는 차선 변경 제어를 수행할 수 있다.
센싱 장치(200)는 군집 주행 중 자신의 전방 및 후방의 차량, 군집 대열에 포함되지 않는 주변 차량 등의 외부 물체를 감지하기 위해 복수의 센서를 구비할 수 있으며, 외부 물체의 위치, 외부 물체의 속도, 외부 물체의 이동 방향 및/또는 외부 물체의 종류(예: 차량, 보행자, 자전거 또는 모터사이클 등)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이를 위해, 센싱 장치(200)는 초음파 센서, 레이더, 카메라, 레이저 스캐너 및/또는 코너 레이더, 라이다, 가속도 센서, 요레이트 센서, 토크 측정 센서 및/또는 휠스피드 센서, 조향각 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 센싱 장치(200)는 차량 전방, 양측방, 후방에 각각 탑재될 수 있다. 도 1에서는 개시하고 있지 않으나, 본 발명의 차량 시스템은 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신 장치를 더 포함할 수 있다.
통신 장치(300)는 군집 주행 중인 차량 간의 V2X 통신을 수행하여, 군집 주행 차량 간에 군집 주행을 위한 정보 및 센싱 정보를 공유할 수 있다. 이때 센싱 정보는 군집 주행 차량들 각각이 탑재하고 있는 센싱 장치에 의해 센싱한 정보를 포함할 수 있다.
표시장치(400)는 군집 주행 중인 차량들로부터 수신한 정보, 자차량의 주행 상황 및 경로 등을 표시할 수 있으며, 선두 차량 LV으로부 위치 변경 승인 요청을 수신하면 이를 표시하고, 표시 장치(400)를 터치하여 변경 승인을 수행할 수 있다. 표시장치(400)는 헤드업 디스플레이(HUD), 클러스터, AVN(Audio Video Navigation) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 표시장치(400)는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD, Thin Film Transistor-LCD), 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic LED) 디스플레이, 능동형 OLED(AMOLED, Active Matrix OLED) 디스플레이, 플렉서블 디스플레이(flexible display), 벤디드 디스플레이(bended display), 그리고 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이는 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 반투명형으로 구성되는 투명 디스플레이(transparent display)로 구현될 수 있다. 또한, 표시장치(400)는 터치 패널을 포함하는 터치스크린(touchscreen)으로서 마련되어 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
경고 장치(500)는 군집 주행 제어 장치(100)에 의해 제어되어 주변 차량들 및 군집 주행 차량들에게 위험을 경고할 수 있으며, 시각적 또는 청각적 경고를 수행할 수 있다. 이를 위해 경고 장치(500)는 방향 지시등, 비상등, 경적, 외부 조명 장치, 및 V2V 통신 장치 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
즉 경고 장치(500)는 방향 지시등을 여러 번 깜박이거나, 비상등을 켜거나 경적을 울리거나 V2V 통신을 통해 위험 알림 내용을 송신하거나 외부 조명장치를 켜서 경고를 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로에서 군집 주행 대열에 의해 주변 차량 시야 제한 발생 시 주변 차량에게 경고하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량들에 의해 가려져 주변 차량 OV1, OV2의 시야(301, 302)가 방해됨을 알 수 있다.
이에 군집 주행 제어 장치(100)는 주변 차량 OV1, OV2의 시야각 A, B가 증가시키도록 군집 주행 속도를 감속시키거나 차선 변경을 수행할 수 있으며, 주변 차량 OV1, OV2의 위치 이동 방향, 속도를 고려하여 주변 차량 OV1과 주변 차량 OV2 간의 충돌 예상 지점을 산출할 수 있다.
이에 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량들 LV, FV1, FV2 및 주변차량 OV1, OV2로 충돌 위험을 경고할 수 있다. 이때, 군집 주행 제어 장치(100)는 충돌 위험 경고 시 시야가 방해된 차량 정보, 충돌 여부, 충돌예상지점 정보 등을 군집 주행 차량들 LV, FV1, FV2 및 주변차량 OV1, OV2로 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡선 구간에서 군집 주행 대열에 의해 주변 차량 시야 제한 발생 시 군집 주행 차량의 속도를 감속하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 곡선 도로 구간에서 주변 차량 OV1과 OV2가 시야(401, 402) 방해되어 서로를 인지하지 못하게 된다. 이에 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량의 속도를 감속하여 주변 차량 OV1과 OV2 간의 시야가 확보될 수 있도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 진출입로에서 군집 주행 대열에 의해 주변 차량 시야 제한 발생 시 군집 주행 차량의 속도를 감속하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도로 진출입로에서 군집 주행 차량들에 의해 주변 차량의 시야 제한이 발생한 경우로서, 군집 대열의 우측의 진입로에서 진입하는 주변 차량 OV1과 군집 주행 대열의 좌측에서 주행하다 군집 주행 대열의 차선으로 차선 변경을 시도하는 주변 차량 OV2이 서로를 인지하지 못하게 된다. 이에 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량의 속도를 감속하여 주변 차량 OV1과 OV2 간의 시야가 확보될 수 있도록 할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 군집 주행 제어 장치(100)가 도 6의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 6의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 군집 주행 차량 중 선두 차량 LV에 탑재된 군집 주행 제어 장치(100)의 프로세서(130)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 군집 대열 내의 차량들로부터 군집 대열 주변 차량 정보를 수집하여 통합한다(S101). 예를 들어, 선두 차량 LV의 센싱 장치는 자신 주변의 차량의 위치, 속도, 진행 방향 등의 주변 차량 정보를 감지하고, 추종 차량들 FV1, FV2 등은 각자 자신의 센싱 장치를 통해 자신 주변의 차량의 위치, 속도, 진행 방향 등을 감지한다. 이에 선두 차량 LV의 군집 주행 제어 장치(100)는 V2X 통신을 통해 추종 차량들 FV1, FV2로부터 주변 차량 정보를 수신하고, 자신의 센싱 장치를 통해 수집한 주변 차량 정보들을 통합하여, 주변 차량을 특정하고 특정된 주변 차량들의 위치 및 속도를 판단한다.
예를 들어 도 3을 참조하면, 선두 차량 LV는 주변 차량 OV1의 위치, 이동 방향, 속도를 감지하고, 추종 차량 FV1, FV2는 주변 차량 OV2의 위치, 이동 방향, 속도를 각각 감지할 수 있다. 선두 차량 LV는 추종 차량 FV1, FV2로부터 수신한 주변 차량 OV2의 정보의 평균치를 산출하여 그 평균값으로 주변 차량 OV2의 위치, 이동 방향, 속도 등을 산출할 수 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 통합된 주변 차량 정보를 기반으로 적어도 하나 이상의 군집 주행 주변 차량이 군집 대열에 의해 시야 방해(301, 302)를 받는 지를 판단하고(S102), 시야 방해를 받는 주변 차량끼리 충돌 위험이 있는 지를 판단한다(S103). 즉, 선두 차량 LV는 주변 차량 OV1, OV2의 이동 방향 및 위치를 기반으로 주변 차량 OV1, OV2의 사용자의 시야각 A, B를 산출하고, 사용자의 시야각 범위가 군집 주행 대열에 의해 좁아져서 타 차량을 볼 수 없는 경우를 판단한다. 이때 시야각은 주변 차량 각각의 현재 위치에서 이동 방향으로 연장선을 그어 기준선으로 하고, 그 기준선에서 좌우 방향으로 군집 주행 차량에 의해 막히지 않는 범위까지를 포함할 수 있다.
이처럼 시야각이 좁아져 주변 차량끼리 서로를 인지하지 못한다고 판단되는 경우, 선두 차량 LV는 주변 차량 OV1, OV2의 위치, 이동 방향, 속도 등을 고려하여 예상 충돌 지점을 판단할 수 있다. 이때, 예상 충돌 지점을 판단하는 기술은 통상의 다양한 기술이 적용될 수 있다.
상기 과정 S103의 판단 결과, 시야 방해를 받는 주변 차량끼리 충돌 위험이 있는 경우, 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량들 및 주변 차량들로 충돌 위험을 경고한다(S104).
즉 군집 주행 제어 장치(100)는 주변차량과의 충돌 위험이 판단된 경우 경고 장치(500)와 연동하여 군집 주행 차량 사용자 및 대상 차량 사용자에게 방향지시등, 비상등, 경적, V2V통신, 외부조명장치 등 가용한 수단으로 충돌 위험을 경고할 수 있다. 즉 경고 장치(500)는 방향 지시등을 여러 번 깜박이거나, 비상등을 켜거나 경적을 울리거나 V2V 통신을 통해 위험알림 내용을 송신하거나 외부 조명장치를 켜서 경고를 수행할 수 있다.
그 후 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량들에 의해 주변 차량의 시야 확보를 위한 제어가 가능한지를 판단한다(S105). 즉 군집 주행 제어 장치(100)는 주변 차량 OV1, OV2의 시야각 A, B가 증가시키도록 군집 주행 속도를 감속시키거나 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하여, 시야확보를 위한 제어가 가능한지를 판단할 수 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 속도의 감속이 가능하거나 차선 변경이 가능한 상태인 경우, 주변 차량의 시야 확보를 위한 제어가 가능한 상태로 판단하고, 시야 확보를 위한 군집 주행 제어를 수행한다(S106). 즉, 군집 주행 제어 장치(100)는 주변 차량의 시야 확보를 위해 군집 주행 차량들의 전체 속도를 감속하거나 차선 변경 등의 제어를 수행할 수 있다. 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량들에 의한 시야방해로 충돌위험이 있는 경우 군집속도를 줄여 충돌위험 주변 차량들의 시야를 확보하고, 전방에 주변 차량간 충돌 예상 시 군집 속도를 줄이고 차선 변경으로 회피할 수 있다. 도 3에서는 2차선 도로로 차선 변경은 불가능하나 군집 주행 대열 후방에 주행하는 타 차량이 존재하지 않아, 군집 주행 속도를 감속시킬 수 있어 시야 확보를 위한 군집 주행 제어가 가능한 경우를 도시한다. 이처럼 군집 주행 속도를 감소시키는 경우 주변 차량의 시야각이 확대될 수 있다.
이처럼 군집 주행 제어 장치(100)가 군집 주행 속도를 감소시켜 주변 차량의 시야각이 확대되어, 주변 차량 사용자들의 시야가 확보되면, 주변 차량 사용자들은 각자 시야를 통해 충돌여부를 판단하고 운전 제어가 가능하다. 그러나 시야가 확보되더라도 사용자가 타 주변 차량을 미처 인지하지 못하는 경우 등을 고려하여 더욱 안전 운전을 위해 상기 과정 S103에서 산출한 주변 차량 OV1과 OV2의 충돌 예상 지점을 회피할 필요가 있다.
이에 군집 주행 제어 장치(100)는 사고 예측 지점을 군집 주행 대열이 회피 가능한지를 판단하고(S107), 감속 및 차선 변경 등을 통해 충돌 회피 제어를 수행한다(S108). 즉 군집 주행 제어 장치(100)는 주변 차량의 시야 확보 후 현재 군집 주행 속도를 더욱 감소시킬 수 있는 지 또는 차선 변경이 가능한 지를 판단할 수 있다. 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 대열 후방에서 주행하는 주변 차량이 존재하지 않거나 또는 군집 대열 후방에서 주행하는 주변 차량과의 차간 거리가 길어 충돌 위험이 낮거나, 군집 주행 차량의 차선 변경이 가능한 경우 충돌 회피 제어가 가능한 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이처럼 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 대열과 주변 차량의 2차 충돌 위험을 낮출 수 있도록 군집 차량을 제어하여 충돌 사고를 최대한 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 군집 주행 차량들이 감지한 주변 차량 정보를 통합하여 군집 주행 대열에 의한 사용자 시야 영역 및 센서 감지영역 제한으로 발생 가능한 주변차량끼리의 충돌위험을 계산하고 충돌 위험 감지 시 군집차량 사용자 및 주변차량 사용자에게 해당 상황을 경고하고, 필요한 경우 주변 차량의 사용자 시야 확보까지 고려하여 군집 주행 차량을 제어한다. 이에 본 발명의 일 실시예에서는 군집 주행 대열에 의한 주변 차량간 사고유발 방지 및 주변차량간 사고에 의한 2차 피해로부터 군집주행 차량을 보호하는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 6을를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하고 상기 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하여 상기 주변 차량들의 시야가 확보되도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하고, 충돌 회피 제어를 수행하는 프로세서; 및
    상기 군집 주행 차량들로부터 수신한 센싱 정보, 상기 프로세서에 의해 획득된 시야 방해 발생여부 판단 결과를 저장하는 저장부;
    를 포함하는 군집 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주변 차량의 정보는,
    상기 주변 차량들의 위치, 이동 방향, 및 속도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 주변 차량들의 시야 방해가 발생하는 것으로 판단되면, 상기 주변 차량들의 충돌 위험을 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충돌 위험이 있는 경우, 상기 군집 주행 차량들 및 상기 주변 차량들로 충돌 위험을 경고하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충돌 위험이 있는 경우, 상기 주변 차량들의 시야 확보 제어가 가능한 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 상기 주변 차량들의 시야 확보 제어가 가능한 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 군집 주행 차량들의 시야 확보 제어를 수행한 후, 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행 가능한지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행 가능한지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 시야 확보 제어 완료 후, 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행하도록 감속 또는 차선 변경 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  10. 군집 주행 차량들 간의 통신을 수행하는 통신 장치; 및
    군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하고 상기 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하여 상기 주변 차량들의 시야가 확보되도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하고, 충돌 회피 제어를 수행하는 군집 주행 제어 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 군집 주행 제어 장치에 의해 제어되어, 상기 주변 차량들의 충돌 위험이 예상될 때 상기 주변 차량들로 위험을 경고하는 경고 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 경고 장치는
    방향 지시등, 비상등, 경적, 외부 조명 장치, 및 V2V 통신 장치 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 군집 주행 제어 장치는,
    상기 주변 차량들의 시야 방해가 발생하는 것으로 판단되면, 상기 주변 차량들의 충돌 위험을 판단하고,
    상기 충돌 위험이 있는 경우, 상기 경고 장치를 이용하여 상기 군집 주행 차량들 및 상기 주변 차량들로 충돌 위험을 경고하도록 제어하고, 상기 주변 차량들의 시야 확보 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 군집 주행 제어 장치는,
    상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선 변경이 가능한지를 판단하여 상기 주변 차량들의 충돌 예측 지점을 상기 군집 주행 차량들이 회피하여 주행 가능한지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  15. 청구항 10에 있어서,
    군집 주행을 위한 정보, 주변 차량 정보, 및 충돌 위험 경고 화면 중 적어도 하나 이상을 표시하는 표시 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  16. 군집 주행 차량들의 센싱 정보를 기반으로 군집 주행 대열의 주변 차량 정보를 파악하는 단계;
    상기 주변 차량 정보를 기반으로 군집 주행 대열에 의한 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하는 단계;
    상기 시야 방해 발생 시 상기 주변 차량들의 시야가 확보되도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하는 단계; 및
    상기 주변 차량들의 충돌이 예상되는 경우 충돌을 회피하도록 상기 군집 주행 차량들을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 주변 차량들의 시야 방해 발생여부를 판단하는 단계는,
    상기 주변 차량들의 위치, 이동 방향 및 속도를 이용하여 상기 주변 차량의 사용자의 시야각을 산출하고, 상기 군집 주행 대열에 의해 상기 주변 차량의 사용자의 시야각 내에 타 주변차량이 포함되지 않으면 시야 방해가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 군집 주행 차량들을 제어하는 단계는,
    상기 군집 주행 차량들의 속도를 감속하거나 차선을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
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