KR20210034945A - 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 군집 주행 중 컷인 차량 발생 시 군집 주행 제어를 수행하는 프로세서; 및 상기 군집 주행 제어를 위한 정보를 저장하는 저장부;를 포함하고, 상기 프로세서는, 전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하고, 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

Description

군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for controlling platooning, 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 중 컷인 차량 발생 시 안전한 군집 주행 제어를 수행할 수 있는 기술에 관한 것이다.
군집 주행(platooning)은 다수의 차량이 지정된 간격으로 일렬로 배치된 상태에서 자율 주행을 수행하는 기술이다. 군집 주행을 수행하는 동안 군집 주행 대열의 최전방에 위치된 차량인 선두 차량(leading vehicle)은 선두 차량을 따르는 하나 이상의 추종 차량(following vehicle)을 제어할 수 있다. 선두 차량은 군집 주행 대열에 포함된 복수의 차량 사이의 간격을 유지할 수 있고, 군집 주행 대열에 포함된 복수의 차량의 거동 및 상황 정보를 차량 간 통신을 이용하여 교환할 수 있다. 군집 주행 차량들은 전방 차량으로부터 수신한 V2V 통신 정보와 자차에 장착된 센서에 의한 센서 정보를 이용하여 차간 거리 제어 및 긴급 제동 제어를 수행할 수 있다.
이때, 추종 차량 전방에 컷인 차량이 컷인 하는 경우, 도 1의 11을 참조하면, 컷인 차량 OV으로 인하여 추종 차량 FV2의 경우 추종 차량 FV1의 V2V 통신 정보와 추종 차량 FV2가 센서로 계측한 추종 차량 FV1의 센서 정보가 서로 달라 차량 제어가 불안정해지므로, 컷인 발생 시에는 V2V 통신 정보를 이용하지 않고 센서 정보만을 이용하여 군집 주행 제어를 수행하고 컷인 차량이 컷아웃하면 다시 추종 차량 FV1의 V2V 통신 정보를 이용하여 군집 주행 제어를 수행하게 된다.
그런데 컷인 차량이 존재하여 V2V 통신 정보를 이용하지 않고 센서 정보만을 이용하여 군집 주행 제어를 수행하는 경우 도 1의 12와 같이, 선두 차량 LV가 긴급제동 시 OV1 차량이 긴급 제동하여 정지하는 경우 추종 차량 FV2의 긴급 제동 시점이 컷인 차량 OV에 비해 늦어지기 때문에 추종 차량 FV2가 컷인 차량 OV에 충돌할 가능성이 높아지는 위험성이 있다.
본 발명의 실시예는 컷인 차량이 컷인 시 센서 정보를 기반으로 차간 거리 제어를 수행하고 V2V 통신 정보를 이용하여 긴급 제동을 판단하며, 컷인 차량이 컷아웃 시 V2V 통신을 통해 수신한 GPS 정보 및 센서 정보를 기반으로 전방 군집 차량의 유효성을 판단하여 군집 주행 제어의 안전성을 향상시킬 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.
군집 주행 중 컷인 차량 발생 시 군집 주행 제어를 수행하는 프로세서; 및 상기 군집 주행 제어를 위한 정보를 저장하는 저장부;를 포함하고, 상기 프로세서는, 전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하고, 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 컷인 차량의 컷아웃 시 상기 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 센서 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리와 상기 통신 정보 중 GPS 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리를 비교하여 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 통신 정보 중 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량 및 요구 감속도 변화 크기를 기반으로 상기 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 전방에 컷인 차량이 주행 중에 상기 통신 정보를 기반으로 상기 긴급 제동이 발생한 것으로 판단되면 상기 긴급 제동을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 군집 주행 차량들 간의 통신을 수행하는 통신 장치; 전방 차량의 정보를 센싱하는 센싱 장치; 및 전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하고, 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 군집 주행 제어 장치;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 통신 장치는, V2V 통신을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 센싱 장치는, 상기 전방 차량의 위치, 속도, 및 상대 거리 중 적어도 하나 이상을 센싱하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 군집 주행 제어 장치는, 상기 컷인 차량의 컷아웃 시 상기 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 군집 주행 제어 장치는, 상기 센서 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리와 상기 통신 정보 중 GPS 정보 기반 전방에 주행중인 차량과의 거리를 비교하여 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 군집 주행 제어 장치는, 상기 통신 정보 중 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량 및 요구 감속도 변화 크기를 기반으로 상기 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법은 군집 주행 차량들 간의 통신을 통해 군집 주행 정보를 송수신하는 단계; 전방 차량의 정보를 센싱하는 단계; 전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하는 단계; 및 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 컷인 차량의 컷아웃 시 상기 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 단계는, 상기 센서 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리와 상기 통신 정보 중 GPS 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리를 비교하여 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 단계는, 상기 통신 정보 중 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량 및 요구 감속도 변화 크기를 기반으로 상기 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 기술은 컷인 차량이 컷인 시 센서 정보를 기반으로 차간 거리 제어를 수행하고 V2V 통신 정보를 이용하여 긴급 제동을 판단하며, 컷인 차량이 컷아웃 시 V22 통신을 통해 수신한 GPS 정보 및 센서 정보를 기반으로 전방 군집 차량의 유효성을 판단하여 군집 주행 제어의 안전성을 향상시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일반적인 군집 주행 중 컷인 차량 발생 시 군지 주행 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치의 정보 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷인 판단이 어려운 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷아웃 판단이 어려운 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷인 판단이 가능한 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷아웃 판단이 어려운 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량이 존재하는 경우 긴급 제동 판단의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컷인 차량 발생 시 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 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.
이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
군집 주행 그룹에 포함된 선두 차량(LV: leading vehicle) 및 추종 차량(FV: following vehicle)은 도로 상에서 군집 주행을 수행할 수 있다. 선두 차량(LV)과 추종 차량(FV)은 지정된 거리를 유지하면서 주행할 수 있다. 주행하는 동안, 선두 차량(LV) 또는 추종 차량(FV)은 센서 정보 및 V2V 통신을 통해 공유된 군집 주행 정보를 기반으로 선두 차량(LV)과 추종 차량(FV) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치의 정보 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 군집 주행 제어 장치(100), 통신 장치(200), 센싱 장치(300), GPS(Global Positioning System) 수신 장치(400), 조향 제어 장치(500), 제동 제어 장치(600), 및 엔진 제어 장치(700)를 포함할 수 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 군집 주행 제어를 수행하고, 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단할 수 있다. 또한, 군집 주행 제어 장치(100)는 컷인 차량의 컷아웃 시 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단할 수 있다. 이때, 센서 정보는 센싱 장치(300)에 의해 측정된 전방 차량과의 차간 거리 정보, 전방 차량의 속도, 전방 차량의 위치 및 이동 방향 등의 정보를 포함할 수 있다. 통신 정보는 군집 대열 내의 차량들로부터 V2V 통신을 기반으로 수신한 정보로서, 군집 대열 내의 차량 각각이 센싱한 정보를 포함할 수 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 저장부(110), 표시부(120), 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다.
저장부(110)는 센싱 장치(300)의 센싱 결과 및 군집 대열 내의 차량들로부터 수신한 V2V 통신 정보 등을 저장할 수 있다. 저장부(110)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.
표시부(120)는 프로세서(130)에 의해 제어되어, 군집 주행 정보를 표시할 수 있으며, 특히 본 발명에서는 전방의 컷인 차량의 정보(컷인 차량의 위치, 컷인 발생 여부, 컷아웃 발생 여부, 컷인차량의 속도 및 차간 거리 등의 정보)를 표시할 수 있다. 표시부(130)는 헤드업 디스플레이(HUD), 클러스터, AVN(Audio Video Navigation), HMI(Human Machine Interface) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 표시부(120)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, 표시부(120)는 터치 패널을 포함하는 터치스크린(touchscreen)으로서 마련되어 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
프로세서(130)는 저장부(110), 표시부(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 전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하고, 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단할 수 있다.
즉 프로세서(130)는 컷인 차량의 컷아웃 시 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 센서 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리와 통신 정보 중 GPS 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리를 비교하여 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단할 수 있다. 즉 프로세서(130)는 V2V 통신을 통해 전방 차량으로부터 수신한 전방 차량의 GPS 위치 정보와 자차의 GPS 위치 정보를 이용하여 전방 차량과의 거리 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(130)는 통신 정보 중 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량 및 요구 감속도 변화 크기를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단할 수 있다. 즉 프로세서(130)는 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량이 미리 정한 기준치(A)를 초과하고 요구 감속도 변화 크기가 미리 정한 기준치(B)를 초과하는 경우, 전방에 주행중인 군집 차량이 군집 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 전방에 컷인 차량이 주행 중에 통신 정보를 기반으로 긴급 제동이 발생한 것으로 판단되면 긴급 제동을 수행할 수 있다.
프로세서(130)는 컷인/컷아웃 판단부(131), 전방 군집 차량 유효성 판단부(132), 긴급 제동 판단부(133)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 통신 장치(200)는 GPS 수신 장치(400)로부터 수신한 자차의 위치 정보, 센싱 장치(300)에 의해 센싱된 정보(차간 거리, 위치, 속도 등), 차량 내 장치로부터 획득되는 차량 요구 감속도 등을 차량 외부의 타차로 V2V 통신을 통해 송신하고, 타차로부터 수신한 V2V 통신 정보를 컷인/컷아웃 판단부(131), 전방 차량 유효성 판단부(132), 긴급제동 판단부(133)로 전달한다.
컷인/컷아웃 판단부(131)는 컷인/컷아웃 정보를 전방 군집 차량 유효성 판단부(132)로 전달하고, 센상 장치(300)는 전방 차량과의 거리 정보를 전방 군집 차량 유효성 판단부(132)로 전달한다.
컷인/컷아웃 판단부(131)는 센싱 장치(300)의 센싱 정보를 기반으로 컷인 및 컷아웃을 판단한다.
전방 군집 차량 유효성 판단부(132)는 컷인/컷아웃 판단 정보 및 센싱 장치(300)로부터 수신한 전방 차량과의 거리 정보, GPS 수신 장치(400)로부터 수신한 전방 차량의 위치 정보를 기반으로 전방 군집 차량 유효성을 판단할 수 있다.
즉 전방 군집 차량 유효성 판단부(132)는 센싱 장치(300)로부터 수신한 전방 차량과의 거리와 GPS 수신 장치(400)로부터 수신한 전방 차량의 거리가 동일한지를 판단하여 전방 차량이 컷인차량인 지 군집 주행 중인 차량인지를 판단할 수 있다.
긴급 제동 판단부(133)는 V2V 통신 정보 중 전방 차량의 요구 감속도를 기반으로 전방 차량들이 긴급제동을 하는 지를 미리 판단하여 대응할 수 있도록 한다.
통신 장치(200)는 군집 주행중인 차량간에 V2V 통신을 수행하며, 이동통신 유닛, DMB 모듈이나 DVB-H 모듈과 같은 방송수신 유닛, 블루투스 모듈인 지그비 모듈 또는 NEC 모듈과 같은 근거리 통신 유닛, 와이파이 통신 유닛 등 다양한 통신 유닛 등 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
센싱 장치(300)는 전방 차량의 상대 속도, 상대 거리, 및 이동 방향 등을 감지하고 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.
GPS 수신 장치(400)는 GPS 위성으로부터 GPS 정보를 수신한다.
조향 제어 장치(500)는 차량의 조향각을 제어하도록 구성될 수 있으며, 스티어링 휠, 스티어링 휠와 연동된 액츄에이터 및 액츄에이터를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
제동 제어 장치(600)는 차량의 제동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 브레이크를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
엔진 제어 장치(700)는 차량의 엔진 구동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 차량의 속도를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷인 판단이 어려운 경우의 예시를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷아웃 판단이 어려운 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4의 401을 참조하면, 선두 차량 LV, 추종 차량 FV1, 추종 차량 FV2가 군집 주행 중 군집 주행 차량 간에 송수신되는 V2V 통신 정보 및 자차의 센서 정보를 기반으로 군집 주행 제어를 한다. 이처럼 군집 주행 중 추종 차량 FV1과 추종 차량 FV2 사이에 컷인 차량 OV1이 컷인을 시도하여, 추종 차량 FV2는 자차에 장착된 센싱 장치의 센싱을 통해 컷인 차량 OV1의 컷인을 판단할 수 있다. 이때, 추종 차량 FV2는 컷인 차량 OV1이 컷인하게 되면 V2V 통신 정보 대신에 센서 정보를 통해 차간 거리 제어를 계속하고 V2V 통신 정보를 계속 송수신하여 긴급 제동 판단에 V2V 통신 정보를 이용할 수 있다.
도 4의 402는 추종 차량 FV1과 컷인 차량 OV1 사이에 추가로 컷인 차량 OV2가 컷인 하는 예를 개시한다. 이런 경우, 추종 차량 FV2는 컷인 차량 OV1에 의해 새로운 컷인 차량 OV2의 컷인을 판단하기 어렵게 된다.
도 5의 403을 참조하면, 추종 차량 FV1과 추종 차량 FV2 사이에 컷인 차량 OV2, OV1이 순서대로 컷인 되어 있으나 컷인 차량 OV2의 컷인 상황을 인지하지 못한 상태에서 컷인 차량 OV1이 컷아웃을 하는 경우, 추종 차량 FV2는 컷인 차량 OV2을 전방의 추종 차량 FV1으로 오판단할 수 있다.
이에 도 5의 404와 같이, 추종 차량 FV2은 컷인 차량 OV1의 컷아웃 발생 시 GPS 정보와 센서 정보를 이용하여 전방의 컷인 차량 OV2가 추종 차량 FV1이 맞는 지를 확인한다. 즉 추종 차량 FV2는 센싱 장치에 의해 측정된 전방 차량 과의 거리와 V2V 통신을 통해 전방 차량으로터 수신한 GPS 정보와 자차의 GPS 정보를 기반으로 획득된 자차에서 전방 차량과의 거리가 일치하는 지를 판단하여 일치하는 경우 전방 차량이 컷인 차량이 아닌 유효한 군집 주행 중인 차량으로 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷인 판단이 가능한 경우의 예시를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량의 컷아웃 판단이 어려운 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6의 601을 참조하면, 선두 차량 LV, 추종 차량 FV1, 추종 차량 FV2가 군집 주행 중 추종 차량 FV1과 추종 차량 FV2 사이에 컷인 차량 OV1이 컷인을 시도하여, 추종 차량 FV2는 자차에 장착된 센싱 장치의 센싱을 통해 컷인 차량 OV1의 컷인을 판단할 수 있다.
도 6의 602를 참조하면, 컷인 차량 OV1과 추종 차량 FV2 사이에 추가로 컷인 차량 OV2가 컷인 하면 컷인 차량 OV2가 추종 차량 FV2이 바로 앞에 위치하므로, 추종 차량 FV2은 컷인 차량 OV2의 컷인을 판단할 수 있게 된다.
도 7의 603을 참조하면, 추종 차량 FV1과 추종 차량 FV2 사이에 컷인 차량 OV2, OV1이 순서대로 컷인 되어 있으나 추종 차량 FV2는 컷인 차량 OV2로 인해 컷인 차량 OV1의 컷아웃을 판단하기 어렵게 된다.
도 7의 604를 참조하면, 컷인 차량 OV1이 먼저 컷아웃한 후 컷인 차량 OV2가 컷아웃을 하는 경우 추종 차량 FV2는 컷인 차량 OV1의 컷아웃을 인식하지 못한 상태에서 컷인 차량 OV2가 컷아웃 하였으므로, 전방의 추종 차량 FV1이 컷인 차량 OV1인 것으로 오판단할 수 있다.
이에 본 발명에서는 컷인 차량 OV2의 컷아웃 발생 시 V2V 통신 정보 중 전방 차량의 GPS 위치 정보 및 자차의 센싱 장치에 의한 전방 차량과의 거리 정보를 이용하여 전방에 존재하는 차량이 군집 대열 차량인지를 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 컷인 차량이 존재하는 경우 긴급 제동 판단의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 801을 참조하면, 추종 차량 FV1과 추종 차량 FV2 사이에 컷인 차량 OV1이 컷인된 경우, 추종 차량 FV2는 V2V 통신 정보 대신에 센싱 장치에 의한 센서 정보를 이용하여 차간 거리 제어를 수행하되 V2V 통신 정보를 이용하여 전방 차량 FV1의 긴급제동 여부를 판단할 수 있다.
즉 추종 차량 FV2는 V2V 통신을 기반으로 수신한 전방 차량 FV1의 GPS 위치 정보를 이용하여 전방 차량 FV1의 유효성을 판단하고 V2V 통신 정보를 이용하여 전방 차량 FV1의 긴급제동 여부를 판단할 수 있다.
도 8의 802를 참조하면, 선두 차량 LV의 긴급 제동이 발생하여 추종 차량 FV1도 긴급 제동하는 경우 요구 감속도가 변하게 되는데, 추종 차량 FV2는 전방의 추종 차량 FV1의 요구 감속도가 미리 정한 값 이상으로 변한 경우, 긴급 제동을 한 것으로 판단하여, 컷인 차량 OV1이 긴급제동하기 전에 먼저 또는 동일한 시점에 미리 긴급 제동을 할 수 있다.
이에 도 8의 80과 같이, 선두 차량 LV가 긴급제동 1, 추종 차량 FV1이 긴급 제동 2, 추종 차량 FV2가 긴급 제동 3, 컷인 차량 OV1이 긴급 제동 4의 순서로 긴급제동이 이루어질 수 있어, 컷인 차량 OV1과 추종 차량 FV2의 충돌을 방지할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 컷인 차량 발생 시 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컷인 차량 발생 시 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 2의 군집 주행 제어 장치(100)가 도 9의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 9의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 군집 주행 제어 장치(100)의 프로세서(130)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다. 이때, 도 9에서는 선두차량 LV, 추종 차량 FV1, FV2가 순서대로 군집 주행중인 상황에서 컷인 차량이 발생한 후방의 차량에 탑재된 군집 주행 제어 장치(100)가 수행하는 것으로 기재될 수 있다.
도 9를 참조하면 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 중 자신의 전반에 컷인 차량이 컷인하는 지를 판단할 수 있다(S101). 이때, 군집 주행 제어 장치(100)는 센싱 장치(300)의 센서 정보를 이용하여 전방의 컷인 여부를 판단할 수 있다.
전방에 컷인이 발생한 경우, 군집 주행 제어 장치(100)는 V2V 통신 정보 대신에 센서 정보를 이용하여 차간 거리 제어를 수행한다(S102).
이어 군집 주행 제어 장치(100)는 컷인 차량의 컷아웃 발생 여부를 판단하고(S103), 컷아웃 발생 시, 전방 차량이 군집 주행 차량인지 유효성을 판단하기 위해 센서 정보에 의한 전방 차량과의 거리와 V2V 통신을 기반으로 수신한 전방 차량의 GPS 위치정보와 자차의 GPS 위치 정보를 이용한 전방 차량과의 거리가 일치하는 지를 판단한다(S104).
센서 정보에 의한 전방 차량과의 거리와 V2V 통신 정보 중 GPS 위치 정보 기반 전방 차량 과의 거리가 일치하면 전방 차량이 유효한 군집 주행 중인 차량인 것으로 판단하고(S105), 일치하지 않으면 컷인 차량이 컷아웃하지 않은 것으로 판단하고 컷아웃 여부를 계속 판단한다.
전방 차량이 유효한 군집 주행 차량으로 판단되면, 군집 주행 제어 장치(100)는 V2V 통신 정보 및 센서 정보를 이용하여 차량 간격 유지 제어를 수행한다(S106).
한편 상기 과정 S103에서 컷인 차량이 컷아웃 하지 않은 상태인 경우, 군집 주행 제어 장치(100)는 V2V 통신 정보를 계속 수신하고(S107), V2V 통신 정보 중 전방 차량의 요구 감속도 순간 변화량이 미리 정한 기준치(A)보다 큰지를 판단한다(S108).
전방 차량의 요구 감속도 순간 변화량이 미리 정한 기준치(A)보다 크면, V2V 통신 정보 중 전방 차량의 요구 감속도 변화 크기 값이 미리 정한 기준치 (B) 보다 큰지를 판단하고(S109), 전방 차량의 요구 감속도 변화 크기 값이 미리 정한 기준치 (B) 보다 크면 긴급 제동이 발생한 것으로 판단하고 자차의 긴급 제동(풀제동)을 수행한다(S110). 이때, 긴급 제동이 발생하지 않은 경우 군집 주행 제어 장치(100)는 컷인 차량의 컷아웃 여부를 계속 판단한다.
이에 군집 주행 제어 장치(100)는 전방의 컷인 차량의 긴급 제동 여부와 상관없이, 선행하는 군집 주행 차량의 V2V 통신 정보를 기반으로 긴급 제동 여부를 미리 판단함으로써 안전한 긴급 제동 제어가 가능하다.
이와 같이, 본 발명은 군집 주행 중 컷인 차량 발생 시 센서 정보만을 이용하여 차간 거리 제어를 수행하되 V2V 통신 정보를 계속 수신하여 군집 주행 중인 전방 차량의 긴급 제동 여부를 판단하고 빨리 대응함으로써 컷인 차량과의 충돌 사고를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 군집 주행 중 컷인 차량이 컷아웃 하는 경우, V2V 통신 기반으로 수신한 GPS 위치 정보를 기반으로 전방 차량의 유효성을 판단하여 군집 제어의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 10을 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 (15)

  1. 군집 주행 중 컷인 차량 발생 시 군집 주행 제어를 수행하는 프로세서; 및
    상기 군집 주행 제어를 위한 정보를 저장하는 저장부;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하고, 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 컷인 차량의 컷아웃 시 상기 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리와 상기 통신 정보 중 GPS 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리를 비교하여 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 정보 중 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량 및 요구 감속도 변화 크기를 기반으로 상기 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방에 컷인 차량이 주행 중에 상기 통신 정보를 기반으로 상기 긴급 제동이 발생한 것으로 판단되면 상기 긴급 제동을 수행하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  6. 군집 주행 차량들 간의 통신을 수행하는 통신 장치;
    전방 차량의 정보를 센싱하는 센싱 장치; 및
    전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하고, 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 군집 주행 제어 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 통신 장치는,
    V2V 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 센싱 장치는,
    상기 전방 차량의 위치, 속도, 및 상대 거리 중 적어도 하나 이상을 센싱하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 군집 주행 제어 장치는,
    상기 컷인 차량의 컷아웃 시 상기 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 군집 주행 제어 장치는,
    상기 센서 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리와 상기 통신 정보 중 GPS 정보 기반 전방에 주행중인 차량과의 거리를 비교하여 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 군집 주행 제어 장치는,
    상기 통신 정보 중 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량 및 요구 감속도 변화 크기를 기반으로 상기 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  12. 군집 주행 차량들 간의 통신을 통해 군집 주행 정보를 송수신하는 단계;
    전방 차량의 정보를 센싱하는 단계;
    전방에 컷인 차량이 컷인하는 경우 센서 정보를 기반으로 상기 군집 주행 제어를 수행하는 단계; 및
    전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 컷인 차량의 컷아웃 시 상기 전방의 군집 주행중인 차량으로부터 수신한 통신 정보를 기반으로 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 단계는,
    상기 센서 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리와 상기 통신 정보 중 GPS 정보 기반의 전방에 주행중인 차량과의 거리를 비교하여 전방에 주행중인 차량이 군집 주행중인 차량인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 단계는,
    상기 통신 정보 중 전방에 주행중인 군집 차량의 요구 감속도 순간 변화량 및 요구 감속도 변화 크기를 기반으로 상기 전방에 주행중인 군집 차량의 긴급 제동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
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