KR20210142067A

KR20210142067A - 차량의 군집주행 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210142067A
Application number: KR1020200058698A
Authority: KR
Inventors: 박승진
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2021-11-24

Abstract

본 발명은 주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 단계; 상기 목적지에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 단계; 상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계; 상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 단계; 상기 경로들 중 상기 목표시간을 만족하는 경로를 추출하는 단계; 상기 추출된 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 단계; 상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계; 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 군집주행 방법 및 장치{VEHICLE PLATOONING METHOD AND DEVICE}

본 발명은 차량의 군집주행에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율적으로 군집주행을 수행하는 차량들의 연비 및 주행 속도를 고려한 주행 제어 기술에 관한 것이다.

차량 간격 제어를 통해 다수의 연속되는 차량이 그룹을 이루어 주행하는 군집주행은, 차량의 자율 주행 기술을 이용하여, 대량 운송 등의 경우에 편리성과 안전성을 향상시키고 에너지를 절감할 수 있는 기술로 부각되고 있다.

군집주행은 주로 대열 선두의 리더차량과, 이 리더차량의 안내를 따라 후행하는 다수의 차량들이 서로 통신하면서 차간 거리 제어를 수행함에 의해 이루어지며, 군집을 이루는 각 차량에는 다수의 센서가 구비되어 개별적인 자율 주행이 가능한 것이 일반적이다.

그런데, 상기 군집주행의 제어가 주로 연비 저감을 위해서만 이루어지는 경우, 차량들이 주행 목적지까지 도달해야 할 목표시간 내에 도달하는 것이 어려울 수 있어서, 자칫 주행의 경제성만 고려한 나머지 정작 해당 주행의 목적은 제대로 달성하지 못하게 되는 결과를 초래할 수 있다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1020170034696 A KR 1020190119227 A

본 발명은 군집주행 차량들이 목적지에 목표시간 내에 도달할 수 있도록 하면서도, 가급적 에너지 소비를 최소화하도록 하여 연비를 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 군집주행 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 군집주행 방법은,

주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 단계;

상기 목적지에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 단계;

상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계;

상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 단계;

상기 경로들 중 상기 목표시간을 만족하는 경로를 추출하는 단계;

상기 추출된 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 단계;

상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계;

상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계에서는, 해당 도로들의 구간별 현재 교통상황을 반영하여 상기 프로파일을 생성할 수 있다.

상기 경로랭크를 지정하는 단계에서는, 미리 준비된 차량의 속도별 평균 연비 테이블을 이용하여 각 경로별로 예상되는 연료소모량을 산출하고,

상기 연료소모량이 작은 경로일수록 높은 경로랭크를 부여할 수 있다.

상기 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계에서는, 각 구간의 소요시간들의 합에 소정의 여유시간을 더한 것이 상기 목표시간까지의 잔여시간 이내가 되도록 각 구간별로 소요시간을 배분할 수 있다.

상기 연료소모를 최소화하도록 차량을 군집주행시키는 단계는,

군집주행에 참여하는 각 차량들의 연료량 및 연비에 따른 주행가능거리를 확인하는 서브단계;

상기 각 차량의 주행가능거리의 장단에 따라, 각 차량에 일련의 차량랭크를 부여하는 서브단계;

상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 고저에 따라, 각 위치에 일련의 위치랭크를 부여하는 서브단계;

상기 위치랭크와 차량랭크를 고려하여, 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계;

를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 차량랭크는 주행가능거리가 짧은 차량으로부터 긴 차량으로 갈수록 증가하도록 부여되고;

상기 위치랭크는 차량 에너지 소모율이 낮은 위치로부터 높은 위치로 갈수록 증가하도록 부여될 수 있다.

상기 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계에서는, 상기 군집의 위치랭크 배열 순서와 차량랭크 배열 순서가 일치하도록 차량들의 위치를 배치할 수 있다.

상기 차량랭크와 위치랭크는 가장 작은 숫자를 서로 동일하게 부여하고;

상기 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계에서는, 동일한 숫자의 차량랭크를 가진 차량을 동일한 위치랭크를 가진 위치로 배치할 수 있다.

상기 군집을 이루는 차량들이 모두 동일 모델 차량인 경우,

상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율은

군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나누어 산출할 수 있다.

상기 군집을 이루는 차량들이 서로 다른 모델의 차량인 경우,

상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율은 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나눈 후, 해당 차량의 전방투영면적과 공기저항계수로 나누어 산출할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 군집주행 방법은,

주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 단계;

상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 단계;

상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 부여하는 단계;

상기 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 단계;

상기 군집주행을 수행하면서, 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 단계;

소정의 재판단조건이 만족하는지 판단하여, 만족하는 경우에는 상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 단계부터 반복하도록 하는 단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 단계는, 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준거리만큼 이루어질 때마다 반복적으로 수행할 수 있다.

상기 재판단조건은 차량들의 출발지 또는 이전 재판단조건이 충족된 위치로부터 상기 차량들의 주행이 소정의 제3기준거리만큼 이루어진 경우에 만족하도록 구성될 수 있다.

상기 재판단조건은 차량들의 출발시간 또는 이전 재판단조건이 충족된 시간으로부터 상기 차량들의 주행이 소정의 제2기준시간만큼 이루어진 경우에 만족하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 군집주행 장치는,

주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 설정부;

상기 목적지에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 경로검색부;

상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 프로파일생성부;

상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 경로랭크지정부;

상기 경로들 중 상기 목표시간을 만족하는 경로를 추출하고, 상기 추출된 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 경로선정부;

상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하여, 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 총괄제어부;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 프로파일생성부는, 해당 도로들의 구간별 현재 교통상황을 반영하여 상기 프로파일을 생성하도록 구성될 수 있다.

상기 경로랭크지정부는 미리 준비된 차량의 속도별 평균 연비 테이블을 이용하여 각 경로별로 예상되는 연료소모량을 산출하고,

상기 연료소모량이 작은 경로일수록 높은 경로랭크를 부여하도록 구성될 수 있다.

상기 총괄제어부는, 각 구간의 소요시간들의 합에 소정의 여유시간을 더한 것이 상기 목표시간까지의 잔여시간 이내가 되도록 각 구간별로 소요시간을 배분하도록 구성될 수 있다.

상기 총괄제어부는,

군집주행에 참여하는 각 차량들의 연료량 및 연비에 따른 주행가능거리를 확인하는 주행가능거리확인부;

상기 각 차량의 주행가능거리의 장단에 따라, 각 차량에 일련의 차량랭크를 부여하는 차량랭크지정부;

상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 고저에 따라, 각 위치에 일련의 위치랭크를 부여하는 위치랭크지정부;

상기 위치랭크와 차량랭크를 고려하여, 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 차량배치부;

를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 차량랭크지정부에서 상기 차량랭크는 주행가능거리가 짧은 차량으로부터 긴 차량으로 갈수록 증가하도록 부여되고;

상기 위치랭크지정부에서 상기 위치랭크는 차량 에너지 소모율이 낮은 위치로부터 높은 위치로 갈수록 증가하도록 부여되도록 구성될 수 있다.

상기 차량배치부는 상기 군집의 위치랭크 배열 순서와 차량랭크 배열 순서가 일치하도록 차량들의 위치를 배치하도록 구성될 수 있다.

상기 차량랭크지정부와 위치랭크지정부는 각각 상기 차량랭크와 위치랭크의 가장 작은 숫자를 서로 동일하게 부여하고;

상기 차량배치부는 동일한 숫자의 차량랭크를 가진 차량을 동일한 위치랭크를 가진 위치로 배치하도록 구성될 수 있다.

상기 군집을 이루는 차량들이 모두 동일 모델 차량인 경우,

상기 위치랭크지정부는 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율을 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나누어 산출하도록 구성될 수 있다.

상기 위치랭크지정부는 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율을 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나눈 후, 해당 차량의 전방투영면적과 공기저항계수로 나누어 산출하도록 구성될 수 있다.

주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 설정부;

상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 경로검색부;

상기 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 경로선정부;

상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하여, 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량을 주행시키는 총괄제어부;

를 포함하여 구성되고,

상기 총괄제어부는 차량의 주행을 수행하면서, 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하고, 소정의 재판단조건이 만족하는지 판단하여, 만족하는 경우에는 상기 경로검색부로 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 것부터 반복하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 총괄제어부는, 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준거리만큼 이루어질 때마다 반복적으로 상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하도록 구성될 수 있다.

상기 총괄제어부는 차량들의 출발지 또는 이전 재판단조건이 충족된 위치로부터 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제3기준거리만큼 이루어진 경우에, 상기 재판단조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.

상기 총괄제어부는 차량들의 출발시간 또는 이전 재판단조건이 충족된 시간으로부터 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준시간만큼 이루어진 경우에, 상기 재판단조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 군집주행 차량들이 설정된 목적지에 목표시간 내에 도달할 수 있도록 하면서도, 가급적 에너지 소비를 최소화하도록 하여 차량들의 연비를 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 군집주행 차량들을 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 군집주행 방법의 제1실시예를 도시한 순서도,
도 3은 도 2의 선정된 경로를 따라 차량을 군집주행시키는 단계를 더 상세히 도시한 순서도,
도 4는 상기 제1실시예를 설명하기 위한 참고도,
도 5는 본 발명에 따라 차량랭크와 위치랭크를 고려하여 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 것을 설명한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 차량의 군집주행 장치의 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 차량의 군집주행 방법의 제2실시예를 도시한 순서도이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 군집주행 차량들을 예시한 도면으로서, 최전방차량(FC)으로부터 최후방차량(EC)까지 다수의 차량이 차례로 열을 지어 주행을 하며, 각 차량에는 다수의 센서들이 구비되고, 이 센서들의 신호를 바탕으로 차량 주위의 각종 장애물을 인식하고 차량을 제어하는 제어기(CLR)가 각각 구비되어 있으며, 이들 각 차량의 제어기(CLR)들은 상호간의 통신에 의해 필요한 데이터들을 공유하고, 미리 정해진 명령체계에 따라 명령을 전달하여, 지속적인 군집주행으로 목적지까지 이동하도록 한다.

참고로, 도 1에서 각 차량의 센서는 전방센서(FS), 좌측방센서(LS), 우측방센서(RS), 후방센서(ES)가 구비된 것으로 표시되어 있으나, 실제 차량에서는 더 많은 센서가 구비되거나 일부가 생략되는 등 다양한 변화가 가능함은 물론이다.

또한, 상기 최전방차량(FC)은 리더차량(RD_C)으로서, 군집주행을 수행하는 차량들의 대열 최전방에서 뒤따르는 차량들을 인솔하는 역할을 수행한다.

도 2를 참조하면, 본 발명 차량의 군집주행 방법의 제1실시예는, 주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 단계(S110); 상기 목적지에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 단계(S120); 상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계(S130); 상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 단계(S140); 상기 경로들 중 상기 목표시간을 만족하는 경로를 추출하는 단계(S150); 상기 추출된 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 단계(S160); 상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계(S170); 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 단계(S180)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 사용자가 선택한 목적지에 도달할 수 있는 다양한 경로들 중, 연료소모량이 가장 작으면서도 목표시간 내에 목적지에 도달할 수 있는 경로를 선정하고, 이 선정된 경로를 다수의 구간으로 나누어 각 구간마다 할당된 소요시간을 고려하면서 연료소모를 최소화되도록 차량들의 군집주행을 제어함으로써, 목표시간 내에 목적지에 도착하는 것을 전제로 하여, 차량의 연비를 최대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계(S130)에서는, 해당 도로들의 구간별 현재 교통상황을 반영하여 상기 프로파일을 생성하도록 한다.

여기서, 상기 도로의 구간은 고속도로와 시내 혼잡 도로 등과 같은 도로의 종류별로 구간을 나누거나, 현재의 교통상황에 따른 도로의 평균속도에 따라 구간을 나눌 수 있을 것이다.

상기 경로랭크를 지정하는 단계(S140)에서는, 미리 준비된 차량의 속도별 평균 연비 테이블을 이용하여 각 경로별로 예상되는 연료소모량을 산출하고, 상기 연료소모량이 작은 경로일수록 높은 경로랭크를 부여한다.

즉, 상기 각 경로에 대한 예상 평균 주행 속도 프로파일과 차량의 속도별 평균 연비 테이블의 데이터를 이용하여 해당 경로에서 예상되는 연료소모량을 산출하고, 예상 연료소모량이 제일 작은 경로에 1, 그 다음 작은 경로에 2를 지정하는 방식으로 상기 검색된 경로들에 각각 경로랭크를 지정하는 것이다.

여기서, 가장 높은 경로랭크는 1, 그 다음은 2, 3, 4?? 와 같이 지정되는 것으로 도 4의 A는 상기와 같이 검색된 경로들에 예상되는 연료소모량에 따라 경로랭크를 부여한 상태를 나타내고 있는 것이다.

참고로, 상기 차량의 속도별 평균 연비 테이블은 당해 군집차량들에 대하여 과거에 수집된 자료나 실험에 의한 자료에 근거하여 미리 만들어질 수 있으며, 후술하는 바와 같이 군집주행 도중에 주기적으로 테이블을 갱신하도록 할 수 있다.

또한, 상기 속도별 평균 연비 테이블은 군집차량들의 평균속도와 평균연비를 기초로 만들어질 수 있다.

상기와 같이 검색된 경로들의 경로랭크를 지정한 후에는, 이들 경로들 중 상기 목표시간을 만족할 수 있는 경로들만을 추출하고, 이들 추출된 경로들 중 최고 경로랭크가 지정된 경로를 선정한다.

참고로, 도 4의 B는 A와 같이 검색된 경로들 중 예상 연료소모량이 7L이어서, 2의 경로랭크를 받았던 경로가 선택된 것을 나타낸다. A에서 예상 연료소모량이 6L이어서 경로랭크 1을 받았던 경로는 상기 목표시간을 만족할 수 없어서 탈락된 것이다.

이후, 상기 선정된 경로의 구간을 도 2의 C와 같이 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분한다. 이때, 각 구간의 소요시간들의 합에 소정의 여유시간을 더한 것이 상기 목표시간까지의 잔여시간 이내가 되도록 각 구간별로 소요시간을 배분한다.

즉, 도 2의 C에 도시된 구간 1 내지 구간 4에 대하여, 각각의 소요시간 t1 내지 t4를 배분한 경우, 다음과 같은 수식을 만족하도록 t1 내지 t4를 배분하는 것이다.

t1 + t2 + t3 + t4 + 여유시간 <= 잔여시간

여기서, 상기 여유시간은 교통상황이 악화되어 실제 차량이 각 구간을 주파하는 소요시간이 예상보다 길어지는 등의 경우에도 가급적 목표시간 이내에 차량이 목적지에 도착할 수 있도록 하기 위해서 설정해 두는 것으로서, 예컨대 잔여시간의 5% 내외 등과 같이 설정될 수 있을 것이다.

상기 연료소모를 최소화하도록 차량을 군집주행시키는 단계(S180)는 도 3에 상세히 표시된 바와 같이, 군집주행에 참여하는 각 차량들의 연료량 및 연비에 따른 주행가능거리를 확인하는 서브단계(S181); 상기 각 차량의 주행가능거리의 장단에 따라, 각 차량에 일련의 차량랭크를 부여하는 서브단계(S182); 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 고저에 따라, 각 위치에 일련의 위치랭크를 부여하는 서브단계(S183); 상기 위치랭크와 차량랭크를 고려하여, 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계(S184)를 포함하여 구성된다.

즉, 군집주행을 수행하는 전체 차량들 각각의 주행가능거리를 비교하여 상기 차량랭크를 부여하고, 군집주행의 대열을 형성하는 차량들의 상대적인 각각의 위치에 대하여, 해당 위치에서의 차량 에너지 소모율에 따라 각 위치의 위치랭크를 부여한 후, 상기 차량랭크와 위치랭크를 이용하여, 차량들을 재배치하도록 하는 것이다.

물론, 상기와 같이 차량들을 재배치한 후, 도시된 바와 같이 차량들의 연료 소모를 모니터링함과 아울러 연비모델을 설정하고, 이들을 이용하여 전체 군집 차량들이 최적의 속도제어를 통해 군집 전체적인 연비가 최대화되도록 에코모드로 주행하도록 함으로써, 군집주행의 경제성을 향상시킬 수 있고, 목표 시간 내에 군집주행의 모든 차량이 각 구간을 할당된 소요시간 내에 주파하여, 최종적으로 목적지에 목표시간 이내에 도착할 수 있도록 하는 것이다.

참고로, 상기 연비모델을 설정하여 에코모드로 주행하는 것은 종래의 공지기술을 사용할 수 있다.

상기 각 차량들의 주행가능거리는 각 차량의 현재 잔존 연료량과 현재 평균연비를 곱하는 등의 방법으로 산출할 수 있으며, 이때 상기 평균연비는 현재 시점으로부터 일정 시간(예컨대, 1시간 등) 이전까지의 평균연비 또는 현재 지점으로부터 역으로 일정 거리(예컨대, 10Km)까지의 평균연비 등을 사용할 수 있을 것이다.

본 실시예에서, 상기 차량랭크는 주행가능거리가 짧은 차량으로부터 긴 차량으로 갈수록 증가하도록 부여되고, 상기 위치랭크는 차량 에너지 소모율이 낮은 위치로부터 높은 위치로 갈수록 증가하도록 부여되도록 한다.

상기 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계(S184)에서는, 상기 군집의 위치랭크 배열 순서와 차량랭크 배열 순서가 일치하도록 차량들의 위치를 배치한다.

즉, 남은 주행가능거리가 짧은 차량일수록 차량 에너지 소모율이 낮은 위치에 배치되도록 하여, 보다 적은 에너지를 소모하면서, 이후의 군집주행을 가급적 먼 거리까지 유지할 수 있도록 하는 것이다.

도 5에 구체적으로 예시된 바와 같이, 상기 차량랭크와 위치랭크는 가장 작은 숫자를 서로 동일하게 1로 부여하고, 상기 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 단계에서는, 동일한 숫자의 차량랭크를 가진 차량을 동일한 위치랭크를 가진 위치로 배치할 수 있다.

즉, 상측에는 군집주행 중 임의의 시점에 주행가능거리가 가장 짧은 차량에 차량랭크를 1로 부여하고, 차량 에너지 소모율이 가장 낮은 위치에 위치랭크를 1로 부여한 상태가 도시되어 있고, 이와 같이 부여된 차량랭크와 위치랭크를 가지고 하측과 같이 동일한 숫자의 차량랭크를 가진 차량을 동일한 위치랭크를 가진 위치로 배치하는 것이다.

이와 같이 배치하면, 군집주행 대열의 최전방 위치인 위치랭크 5로 표시된 위치에 잔존 주행가능거리가 가장 길어서 차량랭크가 5로 부여된 차량이 위치하여, 이 차량이 리더차량으로서 상기 군집주행 대열을 이끌게 되므로, 비록 에너지 소모가 가장 많은 위치이지만, 주행가능거리가 가장 긴 차량이므로, 전체 군집주행 차량들의 평균적인 주행가능거리 확대가 가능하게 되는 것이다.

또한, 상기 주행가능거리가 가장 짧아서 차량랭크가 1로 부여된 차량은 차량 에너지 소모율이 가장 낮은 위치인 위치랭크 1이 부여된 위치에 배치되어 군집주행을 수행하게 되므로, 역시 전체 군집주행 차량들의 평균적인 주행가능거리 확대에 기여할 수 있게 되는 것이다.

상기 군집을 이루는 차량들이 모두 동일 모델 차량인 경우, 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율은 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준시간 또는 제1기준거리 동안 소모된 연료량을 각 차량의 전체 차중으로 나누어 산출할 수 있다.

예컨대, 군집주행 중인 어떤 차량이 1시간 또는 60Km 동안 소모한 연료량이 10L인 경우에, 이 10L를 이 차량의 적재중량을 포함한 전체 차중으로 나누어서 상기 차량 에너지 소모율을 산출할 수 있는 것이다.

이와 같이 소모된 연료량을 전체 차중으로 나눔으로써, 군집주행 중인 차량들 각각의 적재량 차이 등에 의한 영향을 배제하면서, 군집주행 대열 중의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 보다 실질적인 비교가 가능해지게 된다.

한편, 상기 군집을 이루는 차량들이 서로 다른 모델의 차량인 경우, 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율은 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나눈 후, 해당 차량의 전방투영면적(Frontal Projected Area)과 공기저항계수(Cd: Drag Coefficient)로 나누어 산출하는 것이 바람직하다.

즉, 군집주행에 참여하고 있는 차량들의 모델이 서로 다른 경우에는 차량의 형상 차이에서 오는 공기저항의 차이를 고려하여야 상기 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 보다 적절한 비교가 가능하므로, 상기와 같이 어떤 차량이 일정한 시간이나 거리 동안 소모된 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나눈 후, 그 값을 다시 그 차량의 전방투영면적과 공기저항계수로 나누어서 상기 차량 에너지 소모율을 산출하도록 하는 것이다.

이와 같이 하면, 상기 차량 에너지 소모율의 비교가, 군집을 이루는 차량들의 적재량, 모델, 형상 등의 차이에도 불구하고, 가급적 군집주행 대열의 상대적인 위치에 따른 영향만을 고려하여 이루어질 수 있게 되어, 보다 적절한 차량 위치의 재배치가 가능하게 된다.

따라서, 상기 제1기준거리와 제1기준시간은 상기한 바와 같은 취지에 따라 해당 위치에서의 차량 에너지 소모율을 비교적 정확하게 판단할 수 있는 수준으로, 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 차량랭크와 위치랭크를 부여하고, 그에 따라 차량들의 위치를 재배치하는 단계는 군집주행이 이루어지는 동안 주기적으로 반복하여 수행할 수 있다.

이는 군집주행이 이루어지는 동안, 각 차량의 연료 소비량, 성능 등의 변화로 상기 차량랭크의 변화가 있을 수 있고, 바람의 방향이 바뀌어서 각 차량들에 작용하는 공기저항이 달라지는 등 군집주행 환경의 변화에 의해, 상기 위치랭크의 변화가 발생할 수 있어서, 이러한 변화들을 반영하여 새로운 차량 배치를 도모함으로써, 군집주행 전체의 주행가능거리를 보다 증대시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 6은 상기한 바와 같은 본 발명의 군집주행 방법을 구현할 수 있는 차량의 군집주행 장치의 구성을 도시한 것으로서, 본 발명의 제1장치 실시예는, 주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 설정부(10); 상기 목적지에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 경로검색부(20); 상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 프로파일생성부(30); 상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 경로랭크지정부(40); 상기 경로들 중 상기 목표시간을 만족하는 경로를 추출하고, 상기 추출된 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 경로선정부(50); 상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하여, 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 총괄제어부(60)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성은 상기 군집주행을 수행하는 각 차량의 제어기에 모두 구비하도록 하여, 어떤 차량이든지 리더차량의 역할을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이며, 리더차량의 역할을 담당하는 차량의 제어기는 상기한 바와 같은 본 발명의 군집주행 방법의 단계들을 수행하면서, 통신에 의해 나머지 차량들에게 본 발명의 구현에 필요한 지시를 하도록 구성될 수 있을 것이다.

상기 프로파일생성부(30)는, 해당 도로들의 구간별 현재 교통상황을 반영하여 상기 프로파일을 생성하도록 구성된다. 따라서, 본 발명 장치는 현재의 교통상황을 수신하기 위한 통신부(70)를 구비할 수 있다.

상기 경로랭크지정부(40)는 미리 준비된 차량의 속도별 평균 연비 테이블을 이용하여 각 경로별로 예상되는 연료소모량을 산출하고, 상기 연료소모량이 작은 경로일수록 높은 경로랭크를 부여하도록 구성된다.

상기 총괄제어부(60)는, 각 구간의 소요시간들의 합에 소정의 여유시간을 더한 것이 상기 목표시간까지의 잔여시간 이내가 되도록 각 구간별로 소요시간을 배분하도록 구성된다.

상기 총괄제어부(60)는, 군집주행에 참여하는 각 차량들의 연료량 및 연비에 따른 주행가능거리를 확인하는 주행가능거리확인부(61); 상기 각 차량의 주행가능거리의 장단에 따라, 각 차량에 일련의 차량랭크를 부여하는 차량랭크지정부(62); 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 고저에 따라, 각 위치에 일련의 위치랭크를 부여하는 위치랭크지정부(63); 상기 위치랭크와 차량랭크를 고려하여, 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 차량배치부(64)를 포함하여 구성된다.

상기 차량랭크지정부(62)에서 상기 차량랭크는 주행가능거리가 짧은 차량으로부터 긴 차량으로 갈수록 증가하도록 부여되고, 상기 위치랭크지정부(63)에서 상기 위치랭크는 차량 에너지 소모율이 낮은 위치로부터 높은 위치로 갈수록 증가하도록 부여되도록 구성될 수 있다.

상기 차량배치부(64)는 상기 군집의 위치랭크 배열 순서와 차량랭크 배열 순서가 일치하도록 차량들의 위치를 배치하도록 구성될 수 있다.

상기 차량랭크지정부(62)와 위치랭크지정부(63)는 각각 상기 차량랭크와 위치랭크의 가장 작은 숫자를 서로 동일하게 부여하고, 상기 차량배치부(64)는 동일한 숫자의 차량랭크를 가진 차량을 동일한 위치랭크를 가진 위치로 배치하도록 구성될 수 있다.

상기 군집을 이루는 차량들이 모두 동일 모델 차량인 경우, 상기 위치랭크지정부(63)는 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율을 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나누어 산출하도록 구성될 수 있다.

상기 군집을 이루는 차량들이 서로 다른 모델의 차량인 경우, 상기 위치랭크지정부(63)는 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율을 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나눈 후, 해당 차량의 전방투영면적과 공기저항계수로 나누어 산출하도록 구성될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 차량의 군집주행 방법의 제2실시예를 도시한 순서도로서, 주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 단계(S210); 상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 단계(S220); 상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계(S230); 상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 부여하는 단계(S240); 상기 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 단계(S250); 상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계(S260); 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 단계(S270); 상기 군집주행을 수행하면서, 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 단계(S280); 소정의 재판단조건이 만족하는지 판단하여, 만족하는 경우에는 상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 단계(S220)부터 반복하도록 하는 단계(S290)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 단계(S270)는 상기 제1실시예와 마찬가지로 도 3에 도시된 바와 같은 다수의 서브단계로 구현할 수 있다.

즉, 다른 단계들은 상기 제1실시예와 거의 동일하고, 상기 목적지까지의 경로를 검색하는 단계(S220)에서, 미리 목표시간을 만족하는 경로들만을 검색하도록 하여, 이후에 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하고, 랭크를 부여하는 단계들을 수행하는 데에 소요되는 연산 부하를 줄일 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 실시예에서는 상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 단계(S280)를 더 구비하고 있는데, 상기 제1실시예에서는 이미 입력되어 있는 하나의 고정된 테이블을 사용하는 개념이었다면, 본 실시예에서는 차량의 주행이 계속됨에 따라 변화하는 차량 상태와 같은 내부적 요인과, 날씨 등과 같은 외부적 요인 등에 의해 차량의 연비가 달라지는 것을 주기적으로 반영하여 보다 현실성 있는 제어가 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 단계(S280)는, 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준거리만큼 이루어질 때마다 반복적으로 수행하도록 할 수 있다.

예컨대, 상기 제2기준거리를 10Km로 설정하면, 상기 차량들이 출발지로부터 주행하여 매 10Km를 주행할 때마다, 그 동안의 차속과 연비를 이용하여 상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하여 최신의 차량 주행 상황을 반영할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 본 실시예는 상기 제1실시예에 비하여, 상기 재판단조건을 판단하여, 상기 목적지까지의 경로들을 검색하는 단계(S220)부터 반복하는 단계(S290)를 더 구비하여, 차량들이 목적지까지 주행하는 동안 변화된 교통 상황을 반영하여, 그 시점에서 다시 최선의 주행 경로를 선정하여 주행이 이루어지도록 함으로써, 보다 능동적으로 교통상황 변화에 적응성 있는 차량들의 군집주행이 가능하도록 하는 것이다.

물론, 상기 재판단조건이 만족되어 상기 목적지까지의 경로들을 재검색하고, 각 경로에 경로랭크를 부여할 때에는 상기한 바와 같이 갱신된 속도별 평균 연비 테이블을 사용하게 됨으로써, 본 실시예는 차량들의 내적 외적 주행 환경 변화에 대응하면서, 목표시간 내에 가장 우수한 연비로 목적지에 차량들이 도달할 수 있도록 하는 것이다.

상기 재판단조건은 차량들의 출발지 또는 이전 재판단조건이 충족된 위치로부터 상기 차량들의 주행이 소정의 제3기준거리만큼 이루어진 경우에 만족하도록 설정될 수 있다.

즉, 상기 제3기준거리를 20Km로 설정한 경우, 차량들이 출발지로부터 매 20Km를 주행할 때마다 상기 재판단조건이 충족되어, 상기 재판단조건을 판정한 시간 및 위치에서 목적지까지 목표시간 내에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 과정부터 반복하는 것이다.

또한, 상기 재판단조건은 차량들의 출발시간 또는 이전 재판단조건이 충족된 시간으로부터 상기 차량들의 주행이 소정의 제2기준시간만큼 이루어진 경우에 만족하도록 설정될 수 있다.

즉, 상기 제2기준시간을 1시간으로 설정하는 경우, 차량의 최초 출발시간으로부터 1시간이 경과하면 상기 재판단조건이 충족하는 것으로 판단하고, 상기 재판단조건이 충족되는 것으로 판단한 시점으로부터 다시 1시간이 경과하면 상기 재판단조건이 다시 충족되는 것으로 판단하는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 제2실시예를 구현할 수 있는 제2장치 실시예는 상기 제1실시예를 구현할 수 있는 제1장치 실시예와 거의 동일하여, 그 구성도는 동일하게 도 6으로 표현될 수 있다.

즉, 상기 제2실시예를 구현할 수 있는 본 발명의 제2장치 실시예는, 주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 설정부(10); 상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 경로검색부(20); 상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 프로파일생성부(30); 상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 경로랭크지정부(40); 상기 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 경로선정부(50); 상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하여, 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량을 주행시키는 총괄제어부(60)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 총괄제어부(60)는 차량의 주행을 수행하면서, 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하고, 소정의 재판단조건이 만족하는지 판단하여, 만족하는 경우에는 상기 경로검색부(20)로 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 것부터 반복하도록 구성된다.

즉, 상기 경로검색부(20)와 총괄제어부(60)의 기능이 상기 제1장치 실시예보다 추가된 것이다.

상기 경로검색부(20)는 상술한 바와 같이 목적지까지 도달할 수 있는 경로들 중 목표시간 내에 도착할 수 있는 경로들만을 검색하도록 구성되는 것이며, 상기 총괄제어부(60)는 상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 기능과 상기 재판단조건을 판단하여 경로 검색부터 다시 반복시키는 기능을 더 구현할 수 있도록 구성되는 것이다.

상기 총괄제어부(60)는, 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준거리만큼 이루어질 때마다 반복적으로 상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하도록 구성될 수 있다.

상기 총괄제어부(60)는 차량들의 출발지 또는 이전 재판단조건이 충족된 위치로부터 상기 차량들의 군집주행이 상기 제3기준거리만큼 이루어진 경우에, 상기 재판단조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.

상기 총괄제어부(60)는 차량들의 출발시간 또는 이전 재판단조건이 충족된 시간으로부터 상기 차량들의 군집주행이 상기 제2기준시간만큼 이루어진 경우에, 상기 재판단조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

FC; 최전방차량
EC; 최후방차량
CLR; 제어기
FS; 전방센서
LS; 좌측방센서
RS; 우측방센서
ES; 후방센서
RD_C; 리더차량
10; 설정부
20; 경로검색부
30; 프로파일생성부
40; 경로랭크지정부
50; 경로선정부
60; 총괄제어부
61; 주행가능거리확인부
62; 차량랭크지정부
63; 위치랭크지정부
64; 차량배치부
70; 통신부

Claims

주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 단계;
상기 목적지에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 단계;
상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계;
상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 단계;
상기 경로들 중 상기 목표시간을 만족하는 경로를 추출하는 단계;
상기 추출된 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 단계;
상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계;
상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계에서는, 해당 도로들의 구간별 현재 교통상황을 반영하여 상기 프로파일을 생성하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 경로랭크를 지정하는 단계에서는, 미리 준비된 차량의 속도별 평균 연비 테이블을 이용하여 각 경로별로 예상되는 연료소모량을 산출하고,
상기 연료소모량이 작은 경로일수록 높은 경로랭크를 부여하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계에서는, 각 구간의 소요시간들의 합에 소정의 여유시간을 더한 것이 상기 목표시간까지의 잔여시간 이내가 되도록 각 구간별로 소요시간을 배분하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 연료소모를 최소화하도록 차량을 군집주행시키는 단계는,
군집주행에 참여하는 각 차량들의 연료량 및 연비에 따른 주행가능거리를 확인하는 서브단계;
상기 각 차량의 주행가능거리의 장단에 따라, 각 차량에 일련의 차량랭크를 부여하는 서브단계;
상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 고저에 따라, 각 위치에 일련의 위치랭크를 부여하는 서브단계;
상기 위치랭크와 차량랭크를 고려하여, 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 차량랭크는 주행가능거리가 짧은 차량으로부터 긴 차량으로 갈수록 증가하도록 부여되고;
상기 위치랭크는 차량 에너지 소모율이 낮은 위치로부터 높은 위치로 갈수록 증가하도록 부여되는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계에서는, 상기 군집의 위치랭크 배열 순서와 차량랭크 배열 순서가 일치하도록 차량들의 위치를 배치하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 차량랭크와 위치랭크는 가장 작은 숫자를 서로 동일하게 부여하고;
상기 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 서브단계에서는, 동일한 숫자의 차량랭크를 가진 차량을 동일한 위치랭크를 가진 위치로 배치하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 군집을 이루는 차량들이 모두 동일 모델 차량인 경우,
상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율은
군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나누어 산출하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 군집을 이루는 차량들이 서로 다른 모델의 차량인 경우,
상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율은 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나눈 후, 해당 차량의 전방투영면적과 공기저항계수로 나누어 산출하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 단계;
상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 단계;
상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 단계;
상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 부여하는 단계;
상기 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 단계;
상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하는 단계;
상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 단계;
상기 군집주행을 수행하면서, 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 단계;
소정의 재판단조건이 만족하는지 판단하여, 만족하는 경우에는 상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 단계부터 반복하도록 하는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하는 단계는, 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준거리만큼 이루어질 때마다 반복적으로 수행하는 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 재판단조건은 차량들의 출발지 또는 이전 재판단조건이 충족된 위치로부터 상기 차량들의 주행이 소정의 제3기준거리만큼 이루어진 경우에 만족하도록 된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 재판단조건은 차량들의 출발시간 또는 이전 재판단조건이 충족된 시간으로부터 상기 차량들의 주행이 소정의 제2기준시간만큼 이루어진 경우에 만족하도록 된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 방법.
주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 설정부;
상기 목적지에 도달할 수 있는 경로들을 검색하는 경로검색부;
상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 프로파일생성부;
상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 경로랭크지정부;
상기 경로들 중 상기 목표시간을 만족하는 경로를 추출하고, 상기 추출된 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 경로선정부;
상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하여, 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량들을 군집주행시키는 총괄제어부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 프로파일생성부는, 해당 도로들의 구간별 현재 교통상황을 반영하여 상기 프로파일을 생성하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 경로랭크지정부는 미리 준비된 차량의 속도별 평균 연비 테이블을 이용하여 각 경로별로 예상되는 연료소모량을 산출하고,
상기 연료소모량이 작은 경로일수록 높은 경로랭크를 부여하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 총괄제어부는, 각 구간의 소요시간들의 합에 소정의 여유시간을 더한 것이 상기 목표시간까지의 잔여시간 이내가 되도록 각 구간별로 소요시간을 배분하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 총괄제어부는,
군집주행에 참여하는 각 차량들의 연료량 및 연비에 따른 주행가능거리를 확인하는 주행가능거리확인부;
상기 각 차량의 주행가능거리의 장단에 따라, 각 차량에 일련의 차량랭크를 부여하는 차량랭크지정부;
상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율의 고저에 따라, 각 위치에 일련의 위치랭크를 부여하는 위치랭크지정부;
상기 위치랭크와 차량랭크를 고려하여, 차량들의 상대적인 위치를 재배치하는 차량배치부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 19에 있어서,
상기 차량랭크지정부에서 상기 차량랭크는 주행가능거리가 짧은 차량으로부터 긴 차량으로 갈수록 증가하도록 부여되고;
상기 위치랭크지정부에서 상기 위치랭크는 차량 에너지 소모율이 낮은 위치로부터 높은 위치로 갈수록 증가하도록 부여되도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 20에 있어서,
상기 차량배치부는 상기 군집의 위치랭크 배열 순서와 차량랭크 배열 순서가 일치하도록 차량들의 위치를 배치하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 20에 있어서,
상기 차량랭크지정부와 위치랭크지정부는 각각 상기 차량랭크와 위치랭크의 가장 작은 숫자를 서로 동일하게 부여하고;
상기 차량배치부는 동일한 숫자의 차량랭크를 가진 차량을 동일한 위치랭크를 가진 위치로 배치하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 19에 있어서,
상기 군집을 이루는 차량들이 모두 동일 모델 차량인 경우,
상기 위치랭크지정부는 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율을 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나누어 산출하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 19에 있어서,
상기 군집을 이루는 차량들이 서로 다른 모델의 차량인 경우,
상기 위치랭크지정부는 상기 군집을 이루는 차량들의 상대적 위치에 따른 차량 에너지 소모율을 군집주행이 연속되는 소정의 제1기준거리 또는 제1기준시간 동안 소모된 각 차량의 연료량을 해당 차량의 전체 차중으로 나눈 후, 해당 차량의 전방투영면적과 공기저항계수로 나누어 산출하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
주행 목적지와 도착 목표시간을 설정하는 설정부;
상기 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 경로검색부;
상기 검색된 경로별로 예상 평균 주행 속도 프로파일을 생성하는 프로파일생성부;
상기 각 경로에 차량들의 연료소모량에 따른 경로랭크를 지정하는 경로랭크지정부;
상기 경로들 중 최고 경로랭크의 경로를 선정하는 경로선정부;
상기 선정된 경로의 구간을 분할하고, 각 구간에 소요시간을 배분하여, 상기 구간별 소요시간을 만족하는 범위 내에서 연료소모를 최소화할 수 있도록 상기 선정된 경로를 따라 차량을 주행시키는 총괄제어부;
를 포함하여 구성되고,
상기 총괄제어부는 차량의 주행을 수행하면서, 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하고, 소정의 재판단조건이 만족하는지 판단하여, 만족하는 경우에는 상기 경로검색부로 목표시간 내에 상기 목적지에 도달할 수 있는 모든 경로들을 검색하는 것부터 반복하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 25에 있어서,
상기 총괄제어부는, 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준거리만큼 이루어질 때마다 반복적으로 상기 속도별 평균 연비 테이블을 갱신하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 25에 있어서,
상기 총괄제어부는 차량들의 출발지 또는 이전 재판단조건이 충족된 위치로부터 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제3기준거리만큼 이루어진 경우에, 상기 재판단조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.
청구항 25에 있어서,
상기 총괄제어부는 차량들의 출발시간 또는 이전 재판단조건이 충족된 시간으로부터 상기 차량들의 군집주행이 소정의 제2기준시간만큼 이루어진 경우에, 상기 재판단조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 군집주행 장치.