KR20210025766A - 군집 주행 관리 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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KR20210025766A
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이상엽
김일환
김승현
김동혁
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Abstract

본 발명은 군집 주행 관리 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치는 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, 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 획득된 주행 비용 및 상기 군집 주행 대열 내의 각 차량들로부터 수신한 정보를 저장하는 저장부;를 포함할 수 있다.

Description

군집 주행 관리 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for management platooning driving, system having the same and method thereof}
본 발명은 군집 주행 관리 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 군집 주행 차량 간 소모 비용을 관리하는 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.
종래에는 군집주행 시 추종 차량의 연료 절감 효과가 15~20%인데 비하여, 선두 차량의 연료절감효과가 10%미만으로 가장 낮았다. 이에 군집 주행 중 선두 차량의 주행 비용 소모가 큰 경향이 있다. 이에 과금 체계를 구축하는 등 선두 차량에 대한 보상을 하거나 군집 주행 차량들의 주행을 위한 소모 비용을 평균화할 필요가 있다.
본 발명의 실시예는 군집 주행 차량들 각각의 주행 비용을 산출하여 각 차량들의 군집 주행 위치를 조정함으로써 군집 주행 차량간 주행 비용을 공평하게 분산할 수 있는 군집 주행 관리 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 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치는 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, 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 획득된 주행 비용 및 상기 군집 주행 대열 내의 각 차량들로부터 수신한 정보를 저장하는 저장부;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 군집 주행의 기여도, 긴급한 정도인 긴급도, 연비, 및 리스크(risk)를 계산하고, 상기 기여도, 상기 긴급도, 상기 연비, 및 상기 리스크 중 적어도 하나 이상을 기반으로 상기 주행 비용을 계산하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 전체 군집 주행 시간 및 선두 차량 위치에서의 주행 시간을 기반으로 상기 군집 주행의 기여도를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 차량의 현재 연료로 주행 가능한 거리 및 목적지까지 주행 필요 거리를 기반으로 상기 긴급도를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 군집 주행 거리 및 사용 연료량을 기반으로 상기 연비를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 사용자 상태, 사용자 자격, 및 패널티 중 적어도 하나 이상을 평가하여 상기 리스크를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 사용자 상태는 졸음 운전 여부, 및 주행중 통화 여부 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 사용자 자격은 사용자 경력, 사용자 사고 경력 중 적어도 하나이상을 포함하고, 상기 패널티는 선두 차량 위치 주행 요청에 대한 거부 횟수에 따른 벌점을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 기여도, 상기 긴급도, 상기 연비, 및 상기 리스크 각각의 합산 점수를 이용하여 상기 주행 비용을 계산하되, 각 항목별 가중치를 부여하여 합산하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는,
선두 차량의 주행 비용과 추종 차량의 주행 비용을 비교하고, 상기 선두 차량의 주행 비용이 상기 추종 차량보다 큰 경우, 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 요청하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 추종 차량으로부터 군집 대열 내 주행 위치 변경 요청에 대해 거절 받으면, 미리 정한 구간 경과 후 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 재요청하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 추종 차량으로부터 군집 대열 내 주행 위치 변경 요청에 대해 승인을 받으면, 상기 추종 차량이 사용자 수동 제어 모드로 변경한 후 사용자 수동 모드 또는 자동 운전 모드로 차선을 변경하여 타행 주행하고, 상기 군집 주행 대열 중 최후단으로 이동하여 군집 주행을 계속하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 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, 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 군집 주행 관리 장치; 및 상기 위치 변경 요청을 위한 화면을 표시하는 표시 장치;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 군집 주행 대열 내의 각 차량들 간의 통신을 수행하여 군집 주행 정보를 공유하는 통신 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 표시 장치는, 상기 위치 변경 요청을 위한 화면을 통해 사용자로부터 승인을 입력받는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 방법은 군집 주행 대열 내의 각 차량들의 주행 비용을 계산하는 단계; 상기 각 차량들의 주행 비용을 비교하여 군집 주행 대열 내 선두 차량의 위치 변경 필요 여부를 판단하는 단계; 및 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 단계는, 선두 차량보다 주행 비용이 낮은 추종 차량으로 위치 변경 승인을 요청하는 단계; 및 상기 추종 차량으로부터 위치 변경 승인을 받으면, 선두 차량을 군집 주행 대열 내 최후단으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 추종 차량으로부터 위치 변경 승인 요청에 대해 거절받으면, 미리 정한 구간 경과 후 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 재요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 최후단으로 이동시키는 단계는, 상기 추종 차량을 자동 모드에서 사용자 수동 모드로 변경한 후, 상기 선두 차량이 사용자 수동 모드 또는 자동 운전 모드로 차선을 변경하여 타행 주행하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전체 군집 주행 시간 및 선두 차량 위치에서의 주행 시간을 기반으로 군집 주행의 기여도를 산출하는 단계; 차량의 현재 연료로 주행 가능한 거리 및 목적지까지 주행 필요 거리를 기반으로 긴급도를 계산하는 단계; 군집 주행 거리 및 사용 연료량을 기반으로 연비를 계산하는 단계; 사용자 상태, 사용자 자격, 및 패널티 중 적어도 하나 이상을 평가하여 리스크를 계산하는 단계; 및 상기 기여도, 상기 긴급도, 상기 연비, 및 상기 리스크 중 적어도 하나 이상을 기반으로 상기 주행 비용을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 위치 변경 필요 여부를 판단하는 단계는, 상기 선두 차량의 주행 비용과 추종 차량의 주행 비용을 비교하고, 상기 선두 차량의 주행 비용이 상기 추종 차량보다 큰 경우, 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 요청하는 것을 포함할 수 있다.
본 기술은 군집 주행 차량들 각각의 주행 비용을 산출하여 각 차량들의 군집 주행 위치를 조정함으로써 군집 주행 차량간 주행 비용을 공평하게 분산할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 대열을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치에 의해 선두 차량이 군집 주행 대열의 위치를 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치의 긴급도 계산 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 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 군집 주행 차량들 각각의 주행 비용을 산출하여 각 차량들이 고르게 선두 차량에 위치하여 주행하도록 군집 주행 위치를 조정함으로써 군집 주행 차량간 주행 비용을 공평하게 분산할 수 있는 기술을 개시한다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 군집 주행 관리 장치(100), 센싱 장치(200), 통신 장치(300), 표시 장치(400), 및 네비게이션 장치(500)를 포함할 수 있다.
군집 주행 관리 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, 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행할 수 있다.
군집 주행 관리 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 등을 통해 차량 내 통신을 수행하며, 센싱 장치(200), 조향 제어 장치(300), 제동 제어 장치(400), 엔진 제어 장치(500) 등과 통신을 수행할 수 있다.
저장부(120)는 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 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.
프로세서(130)는 군집 주행의 기여도, 긴급한 정도인 긴급도, 연비, 및 리스크(risk)를 계산하고, 기여도, 긴급도, 연비, 및 리스크 중 적어도 하나 이상을 기반으로 주행 비용을 계산할 수 있다. 즉 프로세서(130)는 기여도, 긴급도, 연비, 및 리스크 각각의 합산 점수를 이용하여 주행 비용을 계산하되, 각 항목별 가중치를 부여하여 합산하여 주행 비용을 산출할 수 있다.
프로세서(130)는 전체 군집 주행 시간 및 선두 차량 위치에서의 주행 시간을 기반으로 군집 주행의 기여도를 산출할 수 있다. 또한 프로세서(130)는 차량의 현재 연료로 주행 가능한 거리 및 목적지까지 주행 필요 거리를 기반으로 긴급도를 계산할 수 있다. 또한 프로세서(130)는 군집 주행 거리 및 사용 연료량을 기반으로 연비를 계산할 수 있다. 또한 프로세서(130)는 사용자 상태, 사용자 자격, 및 패널티 중 적어도 하나 이상을 평가하여 리스크를 계산할 수 있다. 이때, 사용자 상태는 졸음 운전 여부, 및 주행중 통화 여부 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 사용자 자격은 사용자 경력, 사용자 사고 경력 중 적어도 하나이상을 포함하고, 패널티는 선두 차량 위치 주행 요청에 대한 거부 횟수에 따른 벌점을 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 선두 차량의 주행 비용과 추종 차량의 주행 비용을 비교하고, 선두 차량의 주행 비용이 추종 차량보다 특정 값 이상 큰 경우, 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 요청할 수 있다.
프로세서(130)는 추종 차량으로부터 군집 대열 내 주행 위치 변경 요청에 대해 거절받으면, 미리 정한 구간 경과 후 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 재요청할 수 있다.
또한 프로세서(130)는 추종 차량으로부터 군집 대열 내 주행 위치 변경 요청에 대해 승인을 받으면, 추종 차량이 사용자 수동 제어 모드로 변경한 후 사용자 수동 모드 또는 자동 운전 모드로 차선을 변경하여 타행 주행하고, 군집 주행 대열 중 최후단으로 이동하여 군집 주행을 계속할 수 있다.
센싱 장치(200)는 군집 주행 중 자신의 전방 및 후방의 차량 등의 차량 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 정보를 공유할 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.
네비게이션 장치(500)는 군집 주행 목적지까지의 경로를 제공하고, 목적지까지 남은 주행 필요 거리를 군집 주행 관리 장치(100)로 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 대열을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치에 의해 선두 차량이 군집 주행 대열의 위치를 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면 선두 차량 LV이 군집 대열 중 맨 앞에서 주행을 하고, 뒤에 선두 차량 LV을 추종하여 주행하는 추종 차량들 FV1, FV2, FV3, FV4이 순차적으로 일정 차간 거리를 유지하면서 군집 주행을 수행한다.
이때 선두 차량LV은 군집 주행 대열의 맨 앞에서 주행함에 따라 연비 효율이 떨어지게 되므로, 선두 차량 LV의 군집 주행 관리 장치(100)는 군집 주행 중인 선두 차량 LV과 추종 차량들 FV1, FV2, FV3, FV4의 주행 비용을 각각 계산하여, 주행 비용을 점수화 하고, 추종 차량들 FV1, FV2, FV3, FV4의 주행 비용을 선두 차량 LV과 비교하여 주행 비용이 상대적으로 적은 추종 차량이 선두 차량의 위치에 서도록 각 차량의 군집 주행 위치를 변경 제어함으로써 주행 비용 소모를 균등화하고 주행 비용 소모를 최소화하도록 한다.
도 3을 참조하면, 주행 비용 기반으로 추종 차량 FV1이 선두 차량 위치로 위치를 변경하는 예를 개시한다.
즉 선두 차량 LV0이 추종 차량 FV1으로 위치 변경 승인을 요청하여 추종 차량 FV1으로부터 위치 변경 승인을 수신한 경우, 선두 차량 LV0는 연비 및 안전 등을 고려하여 군집 주행 대열 중 최후단으로 이동하게 된다. 이에 추종 차량 FV1이 가장 선두에 위치하여 새로운 선두 차량 LV1이 된다.
이때, 추종 차량 FV1이 선두 차량LV0을 추종하지 않도록 차량의 사용자가 직접 운전하는 수동제어모드로 변경하고(1) 선두 차량 LV는 사용자 모드 또는 자동 운전 모드로 차선을 변경하여 타행 주행을 하다가(2), 선두 차량 LV0가 최후단으로 이동하여 군집 주행 대열에 조인하게 된다(3).
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 장치의 긴급도 계산 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면 도 4를 참조하면 군집 주행 관리 장치(100)는 주행 가능 거리와 네비게이션 장치(500)로부터 획득된 목적지까지 남은 거리를 남은 연료를 기반으로 판단된 주행 가능 거리로 나누어 긴급도를 판단할 수 있다. 예를 들어 목적지까지 남은 거리(주행 필요 거리)가 3km이고, 현재 남은 연료로 주행 가능한 거리가 2km라면, 긴급도는 1.5가 되며, 긴급도가 미리 정한 수치 이상인 경우 긴급한 상황으로 판단하여 선두 차량의 위치를 군집 주행 대열 후미로 조정할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 군집 주행 관리 장치(100)가 도 5의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 5의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 선두 차량 LV에 탑재된 군집 주행 관리 장치(100)의 프로세서(130)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 5를 참조하면 군집 주행 대열 내의 각 차량 내에 탑재된 각 군집 주행 관리 장치(100)는 각 차량의 주행 비용을 산출한다(S101).
이때, 군집 주행 관리 장치(100)는 기여도, 긴급도, 연료 비용(연비), 리스크(risk)를 각각 산출하여 각 차량의 주행 비용을 산출한다.
군집 주행 관리 장치(100)는 군집 주행 대열 내 위치별로 주행 시간을 계산한다. 특히 군집 주행 관리 장치(100)는 군집 주행 대열 중 선두 차량의 위치에서의 주행 시간을 계산하여, 군집 주행 대열 내의 차량의 위치별 주행 시간을 기반으로 기여도를 산출할 수 있다. 즉 기여도는 군집 주행 대열 내에 각 차량이 얼마나 기여했는지, 즉 얼마나 선두차량의 위치에서 주행을 하였는지를 판단하는 지표이다. 기여도는 적산되는 지수로 전체 군집 주행 시간의 누적을 이용할 수 있으며 아래 수학식 1과 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00001
군집 주행 관리 장치(100)는 현재 연료로 주행 가능한 거리를 산출하여 긴급한 상황의 정도인 긴급도를 산출할 수 있다. 즉 군집 주행 관리 장치(100)는 현재 연료량으로 주행 가능한 거리를 산출하고, 네비게이션 장치(400)로부터 산출된 목적지까지 주행해야 할 주행 필요 거리를 수신하여, 차량의 남은 연료량이 충분한지를 판단하여, 긴급도를 산출할 수 있으며 긴급도는 군집 주행 참여하는 동안만 계산되는 지수로서 아래 수학식 2와 같이 산출할 수 있다.
Figure pat00002
군집 주행 관리 장치(100)는 각 차량의 거리당 사용 연료량을 계산하여 연비를 판단하고 연비가 상대적으로 좋은 차량을 선두 차량의 위치에서 주행하도록 제어할 수 있다. 이때, 연비(평균 연료량)은 아래 수학식 3과 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00003
또한, 군집 주행 관리 장치(100)는 사용자 상태 및 자격을 평가하여 리스크를 계산한다. 사용자 상태는 졸음 운전 여부, 주행 중 통화 여부 등을 포함할 수 있고, 사용자 자격은 운전 경력, 사고 경력 등을 포함할 수 있다. 즉 군집 주행 관리 장치(100)는 사용자 상태 및 사용자 자격을 기반으로 리스크를 점수화할 수 있다. 예를 들어 사용자가 졸음 운전 상태인 경우 1점, 운전 중 통화 상태인 경우 2점, 운전 경력이 낮으면 2점, 사용자의 사고 경력이 2회 이상이면 3점, 패널티 횟수(선두 차량 요청 거부 횟수에 따른 감점)가 2회 이상이면 2점으로 설정하고, 사용자의 상황에 따라 각 항목의 점수를 합산하여 리스크를 산출할 수 있다.
이에 군집 주행 관리 장치(100)는 기여도, 긴급도, 연료 비용(연비), 및 리스크(risk)를 산출하여 각 차량의 주행 비용을 산출하고, 각 차량별 주행 비용을 비교한다(S102). 이때, 군집 주행 관리 장치(100)는 기여도, 긴급도, 연료 비용(연비), 및 리스크 점수를 모두 합산하여 주행 비용을 산출할 수 있으며, 가중치를 합산할 수 있다. 예를 들어, 아래 수학식 4와 같이 주행 비용을 산출할 수 있다.
Figure pat00004
이때, 각 항목의 퍼센트는 가중치에 따라 변경될 수 있으며 미리 실험치에 의해 가중치를 결정할 수 있다.
이때, 도 5에서는 추종 차량 FV1이 선두 차량 LV보다 주행 비용이 낮은 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 군집 주행 관리 장치(100)는 선두 차량의 주행 비용과 추종 차량 FV1과 미리 정한 특정값(α)을 합한 값을 비교할 수 있으며, 특정값(α)은 실험치에 의해 미리 정해질 수 있다. 즉 선두 차량의 주행 비용이 추종 차량보다 특정값(예, 10점) 이상 높으면 변경 요청이 가능하다.
현재 선두 차량 LV의 주행 비용이 선두 차량을 추종하는 추종 차량들 FV1, FV2, FV3, FV4 보다 높은 지를 판단하고, 선두 차량 LV의 주행 비용이 추종 차량들 FV1, FV2, FV3, FV4보다 높지 않은 경우(같거나 작은 경우) 군집 주행 관리 장치(100)는 현재의 대열 그대로 계속 군집 주행한다(S108).
한편, 선두 차량 LV의 주행 비용이 추종 차량들 FV1과 특정값을 합한 값보다 높은 경우 선두 차량 LV의 군집 주행 관리 장치(100)는 추종 차량 FV1으로 위치를 변경해줄 것을 요청한다(S103). 즉 선두 차량 LV의 군집 주행 관리 장치(100)는 추종 차량 FV1으로부터 위치 변경 승인을 수신 하였는 지를 판단하고(S104), 미리 정한 시간 동안 추종 차량 FV1으로부터 위치 변경 승인을 수신하지 못한 경우, 선두 차량 LV의 군집 주행 관리 장치(100)는 미리 정한 시간이 경과한 후 위치 변경 승인을 추종 차량 FV1으로 재 요청할 수 있다. 이때, 추종 차량 FV1으로부터 미리 정한 횟수 이상 승인을 거절 받으면, 다른 추종 차량FV2, FV3, FV4의 주행 비용과 선두 차량 LV의 주행 비용을 재 비교하여 다른 추종 차량 FV2, FV3, FV4 중 하나로 위치 변경 승인을 요청할 수 있다.
한편, 상기 과정 S104에서 추종 차량 FV1으로부터 위치 변경 승인을 수신하면, 선두 차량 LV의 군집 주행 관리 장치(100)는 선두 차량 LV의 위치를 변경하기 위한 제어를 수행하여 선두 차량 LV가 군집 대열 중 맨 끝으로 이동한다(S106). 이에 선두 차량LV의 바로 뒤에서 주행 중이던 추종 차량 FV1이 새로운 선두 차량이 될 수 있다(S107).
이와 같이, 본 발명은 군집 주행 중인 각 차량들의 주행 비용을 산출하고, 각 차량들의 주행 비용을 현재의 선두 차량의 주행 비용과 비교하여, 선두 차량 위치를 조절함으로써 군집 주행 중인 모든 차량들의 주행 비용이 균등하게 소모될 수 있도록 제어할 수 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 (20)

  1. 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, 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 획득된 주행 비용 및 상기 군집 주행 대열 내의 각 차량들로부터 수신한 정보를 저장하는 저장부;
    를 포함하는 군집 주행 관리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    군집 주행의 기여도, 긴급한 정도인 긴급도, 연비, 및 리스크(risk)를 계산하고, 상기 기여도, 상기 긴급도, 상기 연비, 및 상기 리스크 중 적어도 하나에 기반하여 상기 주행 비용을 계산하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    전체 군집 주행 시간 및 선두 차량 위치에서의 주행 시간을 기반으로 상기 군집 주행의 기여도를 산출하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    차량의 현재 연료로 주행 가능한 거리 및 목적지까지 주행 필요 거리를 기반으로 상기 긴급도를 계산하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    군집 주행 거리 및 사용 연료량을 기반으로 상기 연비를 계산하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    사용자 상태, 사용자 자격, 및 패널티 중 적어도 하나 이상을 평가하여 상기 리스크를 계산하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 사용자 상태는 졸음 운전 여부, 및 주행중 통화 여부 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 사용자 자격은 사용자 경력, 사용자 사고 경력 중 적어도 하나이상을 포함하고, 상기 패널티는 선두 차량 위치 주행 요청에 대한 거부 횟수에 따른 벌점을 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    기여도, 긴급도, 연비, 및 리스크 각각의 합산 점수를 이용하여 상기 주행 비용을 계산하되, 각 항목별 가중치를 부여하여 합산하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    선두 차량의 주행 비용과 추종 차량의 주행 비용을 비교하고, 상기 선두 차량의 주행 비용이 상기 추종 차량보다 큰 경우, 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 추종 차량으로부터 군집 대열 내 주행 위치 변경 요청에 대해 거절받으면, 미리 정한 구간 경과 후 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 재요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 추종 차량으로부터 군집 대열 내 주행 위치 변경 요청에 대해 승인을 받으면, 상기 추종 차량이 사용자 수동 제어 모드로 변경한 후 사용자 수동 모드 또는 자동 운전 모드로 차선을 변경하여 타행 주행하고, 상기 군집 주행 대열 중 최후단으로 이동하여 군집 주행을 계속하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 장치.
  12. 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, 상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 군집 주행 관리 장치; 및
    상기 위치 변경 요청을 위한 화면을 표시하는 표시 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    군집 주행 대열 내의 각 차량들 간의 통신을 수행하여 군집 주행 정보를 공유하는 통신 장치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 표시 장치는,
    상기 위치 변경 요청을 위한 화면을 통해 사용자로부터 승인을 입력받는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  15. 군집 주행 대열 내의 각 차량들의 주행 비용을 계산하는 단계;
    상기 각 차량들의 주행 비용을 비교하여 군집 주행 대열 내 선두 차량의 위치 변경 필요 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 위치 변경 필요 시 위치 변경 제어를 수행하는 단계는,
    선두 차량보다 주행 비용이 낮은 추종 차량으로 위치 변경 승인을 요청하는 단계; 및
    상기 추종 차량으로부터 위치 변경 승인을 받으면, 선두 차량을 군집 주행 대열 내 최후단으로 이동시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 추종 차량으로부터 위치 변경 승인 요청에 대해 거절받으면, 미리 정한 구간 경과 후 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 재요청하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 최후단으로 이동시키는 단계는,
    상기 추종 차량을 자동 모드에서 사용자 수동 모드로 변경한 후, 상기 선두 차량이 사용자 수동 모드 또는 자동 운전 모드로 차선을 변경하여 타행 주행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 주행 비용을 계산하는 단계는,
    전체 군집 주행 시간 및 선두 차량 위치에서의 주행 시간을 기반으로 군집 주행의 기여도를 산출하는 단계;
    차량의 현재 연료로 주행 가능한 거리 및 목적지까지 주행 필요 거리를 기반으로 긴급도를 계산하는 단계;
    군집 주행 거리 및 사용 연료량을 기반으로 연비를 계산하는 단계;
    사용자 상태, 사용자 자격, 및 패널티 중 적어도 하나 이상을 평가하여 리스크를 계산하는 단계; 및
    상기 기여도, 상기 긴급도, 상기 연비, 및 상기 리스크 중 적어도 하나 이상을 기반으로 하여 상기 주행 비용을 계산하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 위치 변경 필요 여부를 판단하는 단계는,
    상기 선두 차량의 주행 비용과 추종 차량의 주행 비용을 비교하고, 상기 선두 차량의 주행 비용이 상기 추종 차량보다 큰 경우, 상기 추종 차량으로 군집 대열 내 주행 위치 변경을 요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 관리 방법.
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