KR20230082389A - 군집 주행 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 군집 주행 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치는 군집 주행 중 자차의 충돌 예측 영역 내에 진입한 차량에 의한 충돌을 예측하고 충돌 상황에 따른 제어 전략을 결정하여 군집 주행 차량들에게 공유하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.

Description

군집 주행 제어 장치 및 그 방법{Apparatus for controlling Distance between platooning vehicle and method thereof}
본 발명은 군집 주행 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친환경 차량의 군집 주행 중 충돌 상황 발생 시 차량 제어 기술에 관한 것이다.
군집 주행(Platooning)은 선행 차량의 뒤를 추종 차량이 따르는 방식으로 주행하는 경우로서, 군집 내 차량들은 V2V 통신을 통해 각종 주행 정보를 송수신하고 차량의 속도, 차량 간격 등을 제어함으로써, 차량 간에 일정 간격을 유지하면서 주행할 수 있도록 한다.
군집 주행 시 선두 차량이 전방의 장애물과의 충돌이 발생한 경우, 충돌 상황 정보를 추종 차량들에게 공유하며, 선두 차량의 충돌 시 충돌 미발생된 추종 차량에게 선두 차량의 제어권을 이양한다.
종래에는 군집 주행 대열의 선두 차량만 군집 주행 차량의 충돌을 예측할 수 있었고 추종 차량들은 선두 차량으로부터 정보를 제공받아 충돌 여부를 판단할 수 있었다.
그러나 친환경 차량의 경우 엔진 차량에 비하여 충돌에 더욱 민감하기에 충돌의 예측 및 충돌 판단을 더욱 능동적으로 수행할 필요가 있다.
본 발명의 실시예는 군집 주행 중 군집 주행 차량 각각이 충돌을 예측하고 충돌 예측 상황에 맞게 제어하여 군집 주행의 안정성을 향상시킬 수 있는 군집 주행 제어 장치 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 제어 장치는 군집 주행 중 자차의 충돌 예측 영역 내에 진입한 차량에 의한 충돌을 예측하고 충돌 상황에 따른 제어 전략을 결정하여 군집 주행 차량들에게 공유하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 자차와 전방 차량 간의 차간 거리 중간 지점에서 자차와 후방 차량 간의 차간 거리 중간 지점까지의 영역을 상기 충돌 예측 영역으로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 충돌 예측 영역 내에 비정상적으로 주행하는 차량이 감지되면, 상기 비정상적으로 주행하는 차량과의 충돌을 예측하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 자차의 전방 차량 또는 후방 차량과 타 차량의 충돌 가능성을 예측하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 자차와 타 차량의 충돌 가능성을 예측하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 충돌 예측 영역 내에 군집 주행 차량의 주행을 방해하는 타차량이 존재하는 경우, 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 충돌 회피가 불가능한 경우 충돌 대상 차량의 후방 차량으로 종방향 풀 제동을 요청하고 상기 충돌 대상 차량의 주행을 지속하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 후방 차량의 추종 차량들에게 상기 후방 차량의 풀제동을 통보하고 상기 후방 차량으로 고전압 및 연료의 차단을 요청하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 충돌 회피가 가능한 경우, 감속을 통한 회피가 가능한 지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 감속을 통한 회피가 가능한 경우, 충돌 대상 차량의 후방 차량으로 종방향 감속을 요청하고 상기 충돌 대상 차량의 주행을 지속하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 감속을 통한 회피가 불가능한 경우, 군집 주행 차량이 현재 주행중인 차선의 전방에 차량이 존재하는 지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 군집 주행 차량 중 선두 차량의 충돌을 예측한 경우, 상기 선두 차량의 전방에 전방 차량이 존재 하지 않으면 상기 선두 차량으로 전방 가속 주행을 통한 충돌 회피를 요청하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 군집 주행 차량 중 선두 차량의 충돌을 예측한 경우, 상기 선두 차량의 전방에 전방 차량이 존재 하면 상기 선두 차량으로 차선 변경을 통한 충돌 회피를 요청하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 충돌 대상 차량의 전방에 군집 주행 차량이 존재하는 경우, 상기 충돌 대상 차량의 후미에 충돌이 발생될 것으로 예상되는 경우, 상기 충돌 대상 차량과 상기 충돌 대상 차량의 전방의 군집 주행 차량들을 전방 그룹으로 분리하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하는 경우 상기 전방 그룹의 차선을 변경하여 충돌을 회피하도록 상기 전방 그룹의 차량들로 요청하거나, 상기 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하지 않는 경우, 상기 전방 그룹을 가속 제어하여 충돌을 회피하도록 상기 전방 그룹의 차량들로 요청하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하는 경우 상기 전방 그룹 중 선두 차량을 제외한 추종 차량들과 선두 차량간의 간격을 감소시켜 충돌을 회피하도록 상기 전방 그룹의 차량들에게 요청하는 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 군집 주행 대열 중 상기 전방 그룹의 후방의 추종 차량들을 후방 그룹으로 분리하고, 상기 후방 그룹 중 최전방에 위치한 차량을 새로운 선두 차량으로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 군집 주행 대열 중 추종 차량인 자차의 충돌을 예측한 경우, 자차의 종방향 감속을 수행하고 후방 차량으로 자차의 감속을 통보하고 상기 후방 차량으로 자차의 감속량을 전송하며, 선두 차량으로 주행 상황을 보고하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 군집 주행 대열 중 선두 차량인 자차의 충돌을 예측한 경우, 자차의 종방향 감속을 수행하고 후방 차량으로 자차의 감속을 통보하고 상기 후방 차량으로 자차의 감속량을 전송하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법은, 군집 주행 중 자차의 충돌 예측 영역 내에 진입한 차량에 의한 충돌을 예측하는 단계; 충돌 상황에 따른 제어 전략을 결정하는 단계; 및 충돌 예측 결과 및 제어 전략을 군집 주행 차량들에게 공유하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 군집 주행 중 군집 주행 차량 각각이 충돌을 예측하고 충돌 예측 상황에 맞게 제어하여 군집 주행의 안정성을 향상시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 종래의 군집 주행 중 충돌 발생 상황을 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 군집 주행 제어 장치의 충돌 상황 전략을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌 예측 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌 예측 및 차량 제어의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌 예측 케이스별 상황을 나타내는 테이블이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 충돌 예측 시 제어 전략을 판단하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 전략에 따른 군집 주행 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이스 1 내지 6을 부여받은 군집 주행 차량의 군집 주행 제어 방법을 나타내는 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.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
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 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 군집 주행 제어 장치(100), 센싱 장치(200), 조향 제어 장치(300), 제동 제어 장치(400), 및 엔진 제어 장치(500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 군집 주행 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 중 자차의 충돌 예측 영역 내에 진입한 차량에 의한 충돌을 예측하고 충돌 상황에 따른 제어 전략을 결정하여 군집 주행 차량들에게 공유할 수 있다.
선두 차량의 군집 주행 제어 장치(100)는 군집주행 시스템(PLV: Potential Leading Vehicle)으로 구현될 수 있고, 추종 차량의 군집 주행 제어 장치(100)는 군집주행 시스템(PFV: Potential Following Vehicle)로 구현될 수 있다.
도 1을 참조하면 군집 주행 제어 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 인터페이스부(130), 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 차량 내 장치들과 차량 내 네트워크 통신 기술을 기반으로 정보를 송수신할 수 있다. 일 예로서 차량 내 네트워크 통신 기술은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등을 포함할 수 있다. 일 예로서 통신부(110)는 밸브 제어 명령 신호를 압력 제어 밸브로 전송할 수 있다.
또한, 통신부(110)는 무선 인터넷 접속 또는 근거리 통신(Short Range Communication) 기술을 통해 차량 외부의 서버, 인프라, 타 차량 등과 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 무선 통신 기술로는 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등이 포함될 수 있다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.
또한 통신부(110)는 V2X 통신을 수행할 수 있다. V2X 통신은 차량 사이의 통신(communication between vehicles)을 지칭하는 V2V(Vehicle-to-Vehicle), 차량과 eNB 또는 RSU(Road Side Unit) 사이의 통신을 지칭하는 V2I(Vehicle to Infrastructure), 차량 및 개인(보행자, 자전거 운전자, 차량 운전자 또는 승객)이 소지하고 있는 사용자 단말기(user equipment, UE) 간 통신을 지칭하는 V2P(Vehicle-to-Pedestrian), V2N(vehicle-to-network) 등 차량과 모든 개체들 간 통신을 포함한다.
저장부(120)는 센싱 장치(200)의 센싱 결과 및 프로세서(140)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다. 일 예로서, 저장부(120)는 군집 주행 중 충돌 상황 예측 시 제어 전략이 저장될 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.
인터페이스부(130)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다. 이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 인터페이스부(130)는 군집 주행 상황을 표시할 수 있다. 이때 군집 주행 상황은, 군집의 합류 또는 해제, 충돌 예측 상황, 제어 전략에 따른 군집 분리 등을 포함할 수 있다.
프로세서(140)는 통신부(110), 저장부(120), 인터페이스부(130) 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(140)는 군집 주행 제어 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있고, 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
프로세서(140)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있고, 바람직하게는 마이크로프로세서(microprocessor)로 구현될 수 있으며 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어기일 수 있다.
프로세서(140)는 군집 주행 중 자차의 충돌 예측 영역 내에 진입한 차량에 의한 충돌을 예측하고 충돌 상황에 따른 제어 전략을 결정하여 군집 주행 차량들에게 공유할 수 있다.
프로세서(140)는 자차와 전방 차량 간의 차간 거리 중간 지점에서 자차와 후방 차량 간의 차간 거리 중간 지점까지의 영역을 충돌 예측 영역으로 설정할 수 있다.
프로세서(140)는 충돌 예측 영역 내에 비정상적으로 주행하는 차량이 감지되면, 비정상적으로 주행하는 차량과의 충돌을 예측할 수 있다.
즉 프로세서(140)는 자차의 전방 차량 또는 후방 차량과 타 차량의 충돌 가능성을 예측할 수 있고, 자차와 타 차량의 충돌 가능성을 예측하여 군집 주행 차량들에게 공유할 수 있다.
프로세서(140)는 충돌 예측 영역 내에 군집 주행 차량의 주행을 방해하는 타차량이 존재하는 경우, 충돌 회피 가능 여부를 판단할 수 있다.
이에, 프로세서(140)는 충돌 회피가 불가능한 경우 충돌 대상 차량의 후방 차량으로 종방향 풀 제동을 요청하고 충돌 대상 차량의 주행을 지속할 수 있다.
프로세서(140)는 후방 차량의 추종 차량들에게 후방 차량의 풀제동을 통보하고 후방 차량으로 고전압 및 연료의 차단을 요청할 수 있다.
프로세서(140)는 충돌 회피가 가능한 경우, 감속을 통한 회피가 가능한 지를 판단할 수 있다.
프로세서(140)는 감속을 통한 회피가 가능한 경우, 충돌 대상 차량의 후방 차량으로 종방향 감속을 요청하고 충돌 대상 차량의 주행을 지속할 수 있다.
프로세서(140)는 감속을 통한 회피가 불가능한 경우, 군집 주행 차량이 현재 주행중인 차선의 전방에 차량이 존재하는 지를 판단할 수 있다.
프로세서(140)는 군집 주행 차량 중 선두 차량의 충돌을 예측한 경우, 선두 차량의 전방에 전방 차량이 존재 하지 않으면 선두 차량으로 전방 가속 주행을 통한 충돌 회피를 요청할 수 있다.
프로세서(140)는 군집 주행 차량 중 선두 차량의 충돌을 예측한 경우, 선두 차량의 전방에 전방 차량이 존재 하면 선두 차량으로 차선 변경을 통한 충돌 회피를 요청할 수 있다.
프로세서(140)는 충돌 대상 차량의 전방에 군집 주행 차량이 존재하는 경우, 충돌 대상 차량의 후미에 충돌이 발생될 것으로 예상되는 경우, 충돌 대상 차량과 충돌 대상 차량의 전방의 군집 주행 차량들을 전방 그룹으로 분리할 수 있다.
프로세서(140)는 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하는 경우 전방 그룹의 차선을 변경하여 충돌을 회피하도록 전방 그룹의 차량들로 요청하거나, 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하지 않는 경우, 전방 그룹을 가속 제어하여 충돌을 회피하도록 전방 그룹의 차량들로 요청할 수 있다.
프로세서(140)는 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하는 경우 전방 그룹 중 선두 차량을 제외한 추종 차량들과 선두 차량간의 간격을 감소시켜 충돌을 회피하도록 전방 그룹의 차량들에게 요청할 수 있다.
프로세서(140)는 군집 주행 대열 중 전방 그룹의 후방의 추종 차량들을 후방 그룹으로 분리하고, 후방 그룹 중 최전방에 위치한 차량을 새로운 선두 차량으로 설정할 수 있다.
프로세서(140)는 군집 주행 대열 중 추종 차량인 자차의 충돌을 예측한 경우, 자차의 종방향 감속을 수행하고 후방 차량으로 자차의 감속을 통보하고 후방 차량으로 자차의 감속량을 전송하며, 선두 차량으로 주행 상황을 보고할 수 있다. 프로세서(140)는 군집 주행 대열 중 선두 차량인 자차의 충돌을 예측한 경우, 자차의 종방향 감속을 수행하고 후방 차량으로 자차의 감속을 통보하고 후방 차량으로 자차의 감속량을 전송할 수 있다.
센싱 장치(200)는 차량 주변에 위치한 장애물, 예를 들어, 충돌 예측 영역내에 진입하는 비정상 주행 차량을 탐지하고, 해당 장애물과의 거리 및/또는 상대 속도를 측정하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
센싱 장치(200)는 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 카메라(210), 및 레이더(220)를 포함할 수 있고, 초음파 센서, 레이저 스캐너 및/또는 코너 레이더, 라이다, 가속도 센서, 요레이트 센서, 토크 측정 센서 및/또는 휠스피드 센서, 조향각 센서 등을 더 포함할 수 있다.
조향 제어 장치(300)는 차량의 조향각을 제어하도록 구성될 수 있으며, 스티어링 휠, 스티어링 휠와 연동된 액츄에이터 및 액츄에이터를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
제동 제어 장치(640)는 차량의 제동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 브레이크를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
엔진 제어 장치(500)는 차량의 엔진 구동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 차량의 속도를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 군집 주행 시 동일 군집 주행 대열에 합류하는 차량들 각각의 차량 성능(제동제어 사양, 통신 사양 등), 운전 성향 등을 고려하여 각 차량들의 차간 거리를 개별적으로 설정하여 추종하도록 함으로써, 군집 주행의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치의 충돌 상황 전략을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 군집 주행 차량들은 각각 자차의 충돌 예측 영역 내에 비정상 주행 차량이 진입하는 경우를 감지하고 충돌할 가능성을 판단한다. 예를 들어 선두 차량 LV의 후방에서 주행중인 추종 차량 FV1에 충돌이 예상되는 경우, 추종 차량 FV1은 자차의 충돌 예측 결과를 군집 주행 차량들로 공유하고 자차와 선두 차량LV의 군집 이탈을 통보한다. 나머지 추종 차량들 FV2~FVN은 자차의 충돌 여부를 판단하고 충돌 미발생 차량 중 최전방의 차량이 선두 차량으로 선정되어 새로운 군집을 형성한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌 예측 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 군집 주행 차량 간의 거리의 중간 지점 사이의 영역이 충돌 예측 영역으로 설정될 수 있다. 예를 들어 추종 차량 FV1과 선두 차량의 LV 사이의 차간 거리의 중간 지점(50% 지점)에서 추종 차량 FV1과 추종 차량 FV2의 차간 거리의 중간 지점까지의 영역을 추종 차량 FV1의 충돌 예측 영역의 종방향으로 설정할 수 있다. 충돌 예측 영역의 횡방향은 자차로부터 좌우로 미리 정한 거리 이내로 설정될 수 있다. 이러한 미리 정한 거리는 실험치에 의해 미리 산출되어 설정될 수 있다. 즉 충돌 예측 영역의 횡방향 거리 및 종방향 거리의 크기는 미리 실험치에 의해 결정 및 변경될 수 있다.
이처럼 충돌 예측 영역은 군집 주행 차량 마다 설정될 수 있고, 각 차량은 자차의 충돌 예측 영역 내에 비정상 주행 차량이 진입하는 지 여부를 판단하고 비정상 주행 차량의 속도 등을 판단하여 충돌 여부를 예측할 수 있고, 예측된 결과를 군집 주행 차량들과 공유할 수 있다.
군집 주행 차량 각각의 군집 주행 제어 장치(100)는 충돌 예측 영역 내 비정상적으로 주행하는 차량이 진입할 경우 충돌을 예측 및 판단하며, 충돌 예측차량, 충돌 대상 차량, 충돌 유발 차량을 구분할 수 있다. 이때, 군집 주행 제어 장치(100)는 주행중인 차량에 대한 상대 각도, 위치, 속도 인자 등을 통해 비정상 주행의 여부를 판단할 수 있다.
군집 주행 제어 장치(100)는 도 4b와 같이 충돌 예측 영역 내 진입한 비정상 주행 차량이 군집 주행 중인 전방 차량 또는 후방 차량과 충돌할 것으로 예측할 수 있다. 이때, A는 충돌 예측 차량이고, B는 충돌 대상 차량이며, C는 충돌 유발 차량일 때, 충돌 대상 차량과 충돌 예측 차량은 서로 다른 차량이다.
또한, 군집 주행 제어 장치(100)는 도 4c와 같이 충돌 예측 영역 내 진입한 비정상 주행 차량이 군집 주행 중인 자차와 충돌할 것으로 예측할 수 있다. 이때, A는 충돌 예측 차량이고, B는 충돌 대상 차량이며, C는 충돌 유발 차량인 경우, 충돌 예측 차량과 충돌 대상 차량은 자차로서 동일하다.
이처럼 본 발명은 기존의 선두 차량이 군집 주행 차량의 충돌을 예측하는 방식에서 벗어나, 추종 차량들도 자차의 충돌을 예측하고 군집 주행 차량 간에 공유하고 선두 차량에 의존하지 않고 충돌 대상 차량인 자차가 능동적으로 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌 예측 및 차량 제어의 예시를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌 예측 케이스별 상황을 나타내는 테이블이다.
도 5a는 케이스 1로서, 추종 차량 FV1이 선두 차량 LV과 비정상 주행 차량(501)의 충돌을 예측하고 충돌 회피 제어하는 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면 케이스 1의 경우 선두 차량 LV를 가속하여 군집 대열에서 임시 이탈하여 충돌을 회피하도록 할 수 있다.
도 5b는 케이스 2로서, 추종 차량 FV1이 선두 차량 LV과 비정상 주행 차량(501)의 충돌을 예측하고 충돌 회피 제어하는 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면 케이스 2의 경우 선두 차량 LV의 전방에 전방 차량 502이 존재하는 경우 선두 차량 LV의 차선을 변경하여 군집 대열에서 임시 이탈하여 충돌을 회피하도록 할 수 있다.
이때, 케이스 1 및 케이스 2와 같이 선두 차량LV을 군집 대열에서 임시 이탈하여 충돌을 회피하고 나머지 추종 차량들 FV1~N은 충돌 판단 루프를 진행하고 나머지 추종 차량들 FV1~N 중 케이스 1, 2, 6이 아닌 차량 중 최전방에 있는 차량을 후방 군집의 선두 차량으로 설정할 수 있다. 이때, 충돌 판단 루프는 각 차량별 충돌 예측 영역 내에 비정상 주행 차량이 존재하는 지를 감지하여 제어 전략을 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
도 5c는 케이스 2-1로서, 추종 차량 FVn+1이 추종 차량 FVn과 비정상 주행 차량(501)의 충돌을 예측하여 충돌 회피 제어하는 예를 나타낸다. 이때, 선두 차량 LV의 전방에 전방 차량(502)이 존재하는 경우의 제어 전략을 나타낸다. 추종 차량 FVn 부터 선두 차량 LV까지의 군집 주행 차량을 전방 군집 그룹으로 분리하고, 전방 군집 그룹의 차선을 변경하여 충돌을 회피할 수 있다.
도 5d는 케이스 3으로서, 추종 차량 FVn+1이 추종 차량 FVn과 비정상 주행 차량(501)의 충돌을 예측하여 충돌 회피 제어하는 예를 나타낸다. 이때, 선두 차량 LV의 전방에 전방 차량이 존재하지 않는 경우의 제어 전략을 나타낸다. 추종 차량 FVn 부터 선두 차량 LV까지의 군집 주행 차량을 전방 군집 그룹으로 분리하고, 전방 군집 그룹을 가속하여 비정상 주행 차량(501)과의 충돌을 회피할 수 있다. 도 6을 참조하면, 케이스 2-1 및 케이스 3과 같이 추종 차량 FVn에 충돌이 예상되나 전방 군집 그룹의 가속 또는 차선 변경을 통해 충돌을 회피할 수 있다.
도 5e는 케이스 4로서, 추종 차량 FVn+1이 추종 차량 FVn과 비정상 주행 차량(501)의 충돌을 예측하여 충돌 회피 제어하는 예를 나타낸다. 이때, 선두 차량 LV의 전방에 전방 차량(502)이 존재하는 경우의 제어 전략을 나타낸다. 추종 차량 FVn 부터 추종 차량 FV1을 전방 군집 그룹으로 생성하고 선두 차량 LV까지의 군집 주행 차량을 전방 군집 그룹으로 분리하고, 선두 차량 LV의 종방향 속도는 유지하고 전방 군집 그룹을 가속하여 선두 차량 LV와 전방 군집 그룹 사이의 차간 간격을 감소시킬 수 있다. 도 6을 참조하면, 케이스 4의 경우 추종 차량들 FVn+1 ~ N은 충돌 판단 루프를 진행하고 추종 차량들 FVn+1 ~ N 중 케이스 1, 2, 6이 아닌 차량 중 최전방에 위치한 차량이 후방 군집 그룹의 선두 차량으로 설정될 수 있다.
도 5f는 케이스 5로서, 추종 차량 FVn이 자차와 비정상 주행 차량(501)의 충돌을 예측하여 충돌을 회피하는 예를 나타낸다. 추종 차량 FVn은 종방향 감속을 제어하고 추종 차량 FVn의 전방의 차량 FVn+1의 주행을 지속함으로써 충돌을 회피할 수 있다.
도 5g는 케이스 6으로서, 추종 차량 FVn이 자차와 비정상 주행 차량(501)의 충돌을 예측하여 충돌을 회피하는 예를 나타낸다. 이때, 추종 차량 FVn은 종방향 풀제동을 수행하고, 추종 차량 FVn의 전방의 차량 FVn+1의 주행을 지속한다. 이때, 도 6을 면 충돌 대상 차량이 선두 차량 LV인 경우 추종 차량들 FV1~N은 종방향 감속 및 충돌 판단 루프를 진행하고 케이스 1, 2, 6이 아닌 차량 중 최전방에 있는 차량이 후반 군집 그룹의 선두차량으로 설정될 수 있다.
도 5h는 케이스 X를 도시한다. 케이스 X는 충돌이 예측되지 않는 정상적인 상황이므로 감속 또는 가속 제어를 할 필요가 없는 상태이다.
이하, 도 7 내지 도 9을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 충돌을 예측하고 충돌 방지를 위한 차량 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 중 충돌 예측 시 제어 전략을 판단하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 7에서 결정된 제어 전략에 따른 군집 주행 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 9는 도 8에서 케이스 1 내지 6을 부여받은 군집 주행 차량의 군집 주행 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 선두 차량 및 적어도 하나 이상의 추종 차량들로 구성된 군집 주행 차량들 각각이 군집 주행 제어 장치(100)를 포함하고, 각 차량의 군집 주행 제어 장치(100)가 도 7 내지 도 9의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 7 내지 도 9의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 군집 주행 제어 장치(100)의 프로세서(140)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 7을 참조하면, 군집 주행 차량 각각의 군집 주행 제어 장치(100)는 각각 충돌 예측 영역에 비정상 주행 차량이 진입하거나 군집 차량의 이상 상황이 발생하였는 지를 판단한다(S101). 이때, 도 4a와 같이 군집 주행 차량 LV 내지 FVn은 각각 자차로부터 미리 정한 거리 이내의 충돌 예측 영역을 설정하고, 각 차량의 충돌 예측 영역 내로 비정상 주행 차량이 존재하는 지를 각 차량이 판단한다. 이에 군집 주행 차량 LV 내지 FVn의 각각은 자차량의 충돌 예측 영역 내에 비정상 주행 차량이 진입하거나 이상 상황이 발생하는 경우를 각각 판단하고 이를 선두 차량을 포함한 군집 주행 차량에게 공유할 수 있다.
이에 군집 주행 대열 중 충돌 예측 영역에 비정상 주행 차량이 진입하거나 군집 차량의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 군집 주행 차량 각각의 군집 주행 제어 장치(100)는 충돌 예측 영역 내 정상 주행을 방해하는 요소가 존재하는 지를 판단하고(S102), 충돌 예측 영역 내 정상 주행을 방해하는 요소가 존재하지 않는다고 판단되면 제어 전략을 케이스 x로 결정한다.
한편, 충돌 예측 영역 내 정상 주행을 방해하는 요소가 존재하면, 군집 주행 제어 장치(100)는 정상 주행을 방해하는 요소를 회피할 수 있는 지를 판단한다(S103). 이때 군집 주행 제어 장치(100)는 정상 주행을 방해하는 요소가 존재한다고 판단한 차량의 군집 주행 제어 장치이다.
군집 주행 제어 장치(100)는 정상 주행을 방해하는 요소를 회피할 수 없다면 제어 전략을 케이스 6으로 결정하고, 반면에 정상 주행을 방해하는 요소를 회피할 수 있다면, 감속을 통한 회피가 가능한지를 판단한다(S104).
군집 주행 제어 장치(100)는 감속을 통한 회피가 가능한 경우, 제어 전략을 케이스 5로 결정하고, 감속을 통한 회피가 불가능한 경우 전방의 동일 차선에 차량이 존재하는 지를 판단한다(S105).
군집 주행 제어 장치(100)는 전방의 동일 차선에 차량이 존재하지 않는 경우, 제어 전략을 케이스 1로 결정하고, 전방의 동일 차선에 차량이 존재하는 경우, 해당 차량(전방의 동일 차선에 존재하는 차량)이 군집 주행 차량인지를 판단한다(S106).
군집 주행 제어 장치(100)는 해당 차량(전방의 동일 차선에 존재하는 차량)이 군집 주행 차량이 아니면 횡방향 제어를 통해 회피 제어를 수행하고(S107),
해당 차량(전방의 동일 차선에 존재하는 차량)이 군집 주행 차량이면 현재 군집 주행 대열의 최전방 차량이 주행하고 있는 동일 차선에 차량이 존재하는 지를 판단한다(S108).
이에 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 대열의 최전방 차량이 주행하고 있는 동일 차선에 차량이 존재하지 않으면 제어 전략을 케이스 3으로 결정하고, 군집 주행 대열의 최전방 차량이 주행하고 있는 동일 차선에 차량이 존재하면 군집 주행 차량 간 간격을 줄여 충돌 회피가 가능한 지를 판단한다(S109).
이어 군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 차량 간 간격을 줄여 충돌 회피가 가능한 경우 제어 전략을 케이스 4로 결정하고, 군집 주행 차량 간 간격을 줄여 충돌 회피가 불가능한 경우 횡방향제어를 통해 회피를 수행한다(S110).
군집 주행 제어 장치(100)는 동일 주행 방향의 차선 개수를 판단하여(S111), 차선 개수가 1개이면 차선 변경이 어려우므로, 제어 전략을 케이스 6으로 결정하고, 차선 개수가 2개 이상이면 충돌 회피를 위한 차선 변경이 가능한 지를 판단한다(S112).
이에 군집 주행 제어 장치(100)는 차선 개수가 2개 이상이고 충돌 회피를 위한 차선 변경이 가능하면, 제어 전략을 케이스 2 또는 케이스 2-1로 결정할 수 있다. 반면, 군집 주행 제어 장치(100)는 차선 개수가 2개 이상인데 장애물 등으로 인해 충돌 회피를 위한 차선 변경이 불가능한 경우 제어 전략을 케이스 6으로 결정할 수 있다.
이하 도 8에서는 도 7에서와 같이, 충돌 상황 및 주행 상황에 따라 제어 전략이 케이스 1 내지 케이스 X로 결정되면 이하 케이스별 전략을 구체적으로 설명한다. 이때, 각 케이스별 제어 전략은 앞서 설명한 도 5a 내지 도 6과 같다. 이때, 각 케이스별 제어 전략은 충돌 당사자인 차량 또는 선두 차량에 의해 각 군집 주행 차량에 전달될 수 있다.
도 8을 참조하면, 충돌이 예측되는 군집 주행 차량의 군집 주행 제어 장치(100)는 제어 전략(케이스(#))의 결정 시(S201) 결정된 제어 전략이 케이스 X 인지를 판단하여(S202), 케이스가 X이면 주행 지속에 문제가 없으므로 횡방향 또는 종방향의 가감속 제어를 수행하지 않도록 군집 주행 차량들로 요청한다(S203).
한편, 군집 주행 제어 장치(100)는 제어 전략이 케이스 X가 아닌 경우, 케이스 2-1, 케이스 3, 케이스 4 중 하나인 지를 판단한다(S204).
이어 군집 주행 제어 장치(100)는 제어 전략이 케이스 X가 아닌 경우, 케이스 2-1, 케이스 3, 케이스 4 중 하나이면 충돌이 예상되는 추종 차량 FVn에서부터 선두차량 LV까지의 전방 그룹을 충돌이 예상되는 추종 차량 FVn의 이하의 후방 차량들 FVn+1~N의 후방 그룹과 분리하여 군집 주행 제어를 수행하도록 군집 주행 차량들로 요청한다(S205).
즉, 군집 주행 제어 장치(100)는 케이스 2-1인 경우 도 5c와 같이 전방 그룹 FVn~ LV을 차선 변경하여 비정상 주행 차량과의 충돌을 회피하도록 전방 그룹 FVn~ LV으로 요청하고, 케이스 3인 경우 도 5d와 같이 전방 그룹 FVn~ LV을 가속 주행하여 후방 그룹 FVn+1~N 과의 간격을 벌려 비정상주행 차량이 전방 그룹에 충돌하는 것을 회피하도록 전방 그룹 FVn~ LV에 요청할 수 있다. 또한, 군집 주행 제어 장치(100)는 케이스 4의 경우 도 5e와 같이 전방 그룹 FVn~ LV 중 선두 차량 LV의 종방향 속도는 유지하고 나머지 추종 차량들 FVn~FV1은 가속하여 나머지 추종 차량들 FVn~FV1과 선두 차량 LV의 차간 거리를 좁히도록 나머지 추종 차량들 FVn~FV1과 선두 차량 LV에게 요청 수 있다.
한편 과정 S204에서 제어 전략이 케이스 2-1, 케이스 3, 케이스 4 가 모두 아닌 경우, 제어 전략이 케이스 1 또는 케이스 2인 지를 판단한다(S206).
제어 전략이 케이스 1 또는 케이스 2인 경우, 군집 주행 제어 장치(100)는 도 5a와 같이 선두 차량 LV이 가속하여 충돌을 회피하거나 도 5b와 같이 차선 변경을 통해 충돌을 회피하도록 선두 차량 LV으로 요청한다(S207). 이때, 추종 차량 FV1~FVn은 충돌 판단 루프를 진행하고 케이스 1, 케이스 2, 케이스 6에 해당하지 않는 차량 중 최전방에 있는 차량을 새로운 선두 차량으로 선정할 수 있다.
한편 과정 S206에서 제어 전략이 케이스 1 또는 케이스 2가 아닌 경우, 군집 주행 제어 장치(100)는 제어 전략을 케이스 5 또는 케이스 6을 수행할 수 있다. 다만 군집 주행 제어 장치(100)는 전방의 동일 차선 내에 군집 주행 차량이 존재하는 지에 따라 즉 자차량이 선두 차량 여부에 따라 그 수행 주체가 달라질 수 있다. 이에 군집 주행 제어 장치(100)는 전방의 동일 차선 내에 군집 주행 차량이 존재하는 지를 판단한다(S208). 이때, 케이스 5는 도 5f와 같이 군집 주행 제어 장치(100)는 충돌 당사자인 추종 차량 FVn의 감속제어를 수행하고 전방 차량 FVn-1 내지 선두 차량 LV는 주행을 계속한다. 케이스 6은 도 5g와 같이 충돌이 예측되는 추종 차량 FVn의 종방향 풀 제동을 수행하고 전방 차량 FVn-1 내지 선두 차량 LV는 주행을 계속하도록 한다.
전방의 동일 차선 내에 군집 주행 차량이 존재하지 않는 경우, 자차가 선두 차량이된다. 이에 케이스 5인 경우 선두 차량 LV는 후방의 추종 차량 FVn에 감속을 통보하고 종방향 감속량을 전달하여, 추종 차량 FVn은 감속량에 따라 감속하고 나머지 추종 차량들 FV1~N은 충돌 판단 루프를 진행하고 결과에 따라 감속 또는 차선 변경을 진행할 수 있다. 또한, 케이스 6인 경우, 선두 차량 LV는 비정상 주행 차량과 충돌이 예상되는 후방의 추종 차량 FVn에 풀 제동을 통보하고 추종 차량들 FVn, FVn+1??에게 군집 이탈 및 고전압 및 연료 차단을 요청하고, 추종 차량들 FVn, FVn+1??은 종방향 감속 및 충돌 판단 루프를 진행하고 케이스 1, 케이스 2, 케이스 6에 해당하지 않는 차량 중 최전방에 있는 차량 FVn을 후방 군집의 선두 차량으로 선정한다(S209). 이처럼 충돌 당사자인 추종 차량에게 고전압 및 연료 차단을 요청함으로써, 충돌 시 발생할 수 있는 고전압 케이블 단선 및 연료 누유 등으로 인한 인명 피해를 예방할 수 있다.
한편, 전방의 동일 차선 내에 군집 주행 차량이 존재하는 경우, 케이스 5이면 충돌 당사자인 추종 차량 FVn은 후방의 추종 차량들 FVn, FVn+1??에게 감속을 통보하고 종방향 감속량을 전달한 후, 선두 차량 LV에게 상황을 보고한다. 또한 추종 차량들 FVn, FVn+1??은 충돌 판단 루프를 진행하고 결과에 따라 감속 또는 차선 변경을 진행할 수 있다. 또한, 제어 전략이 케이스 6인 경우 충돌 당사자인 추종 차량 FVn은 후방의 추종 차량들 FVn, FVn+1??에게 자차의 풀제동을 통보하고 자차의 군집 이탈 및 고전압 및 연료 차단 진행을 한다. 후방의 추종 차량들 FVn+1??은 종방향 감속을 진행하고 충돌 판단 루프를 진행한다. 또한, 추종 차량들 FVn, FVn+1?? 중 케이스 1, 케이스 2, 케이스 6이 아닌 차량 중 최전방에 위치하는 차량이 후방 군집의 선두 차량으로 선정된다.
도 9를 참조하면, 케이스 1 내지 케이스 6을 부여 받은(S301) 차량들 각각의 군집 주행 제어 장치(100)는 자차의 에어백 전개 여부를 판단한다(S302). 이때, 각 군집 주행 차량들은 자차의 에어백 전개 여부를 선두 차량LV에게 공유한다.
에어백 전개가 수행된 차량은 군집 주행 합류가 불가하므로 선두 차량 LV은 해당 차량의 사고를 신고한다(S305).
한편 에어백 전개가 수행되지 않은 차량은 주행 시스템의 이상 여부를 확인하여 주행 지속 가능한 지를 판단하고(S303), 주행이 지속 가능한 상황이 아닌 경우 군집 주행 합류가 불가하므로 선두 차량 LV은 해당 차량의 사고를 신고한다(S304). 이때, 각 군집 주행 차량들은 자차의 주행 지속 가능 여부를 선두 차량 LV에게 공유한다.
한편 군집 주행 제어 장치(100)는 자차의 주행이 지속 가능한 상황이면 군집 합류가 가능한 상황이므로 선두 차량 LV로 군집 합류를 요청한다(S306).
이와 같이 본 발명은 군집 주행의 충돌 발생 시 선두 차량뿐만 아니라 추종 차량들도 충돌을 예측하고 충돌 상황 정보를 군집 주행 차량들에게 공유할 수 있다. 또한 본 발명은 충돌 시 발생할 수 있는 고전압 케이블 단선 및 연료 누유 등으로 인한 인명 피해를 예방할 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, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)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 중 자차의 충돌 예측 영역 내에 진입한 차량에 의한 충돌을 예측하고 충돌 상황에 따른 제어 전략을 결정하여 군집 주행 차량들에게 공유하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부;
    를 포함하는 군집 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    자차와 전방 차량 간의 차간 거리 중간 지점에서 자차와 후방 차량 간의 차간 거리 중간 지점까지의 영역을 상기 충돌 예측 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충돌 예측 영역 내에 비정상적으로 주행하는 차량이 감지되면, 상기 비정상적으로 주행하는 차량과의 충돌을 예측하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 자차의 전방 차량 또는 후방 차량과 타 차량의 충돌 가능성을 예측하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 자차와 타 차량의 충돌 가능성을 예측하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충돌 예측 영역 내에 군집 주행 차량의 주행을 방해하는 타차량이 존재하는 경우, 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충돌 회피가 불가능한 경우 충돌 대상 차량의 후방 차량으로 종방향 풀 제동을 요청하고 상기 충돌 대상 차량의 주행을 지속하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 후방 차량의 추종 차량들에게 상기 후방 차량의 풀제동을 통보하고 상기 후방 차량으로 고전압 및 연료의 차단을 요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충돌 회피가 가능한 경우, 감속을 통한 회피가 가능한 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감속을 통한 회피가 가능한 경우, 충돌 대상 차량의 후방 차량으로 종방향 감속을 요청하고 상기 충돌 대상 차량의 주행을 지속하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감속을 통한 회피가 불가능한 경우, 군집 주행 차량이 현재 주행중인 차선의 전방에 차량이 존재하는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 군집 주행 차량 중 선두 차량의 충돌을 예측한 경우, 상기 선두 차량의 전방에 전방 차량이 존재 하지 않으면 상기 선두 차량으로 전방 가속 주행을 통한 충돌 회피를 요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 군집 주행 차량 중 선두 차량의 충돌을 예측한 경우, 상기 선두 차량의 전방에 전방 차량이 존재 하면 상기 선두 차량으로 차선 변경을 통한 충돌 회피를 요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는,
    충돌 대상 차량의 전방에 군집 주행 차량이 존재하는 경우,
    상기 충돌 대상 차량의 후미에 충돌이 발생될 것으로 예상되는 경우,
    상기 충돌 대상 차량과 상기 충돌 대상 차량의 전방의 군집 주행 차량들을 전방 그룹으로 분리하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하는 경우 상기 전방 그룹의 차선을 변경하여 충돌을 회피하도록 상기 전방 그룹의 차량들로 요청하거나,
    상기 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하지 않는 경우, 상기 전방 그룹을 가속 제어하여 충돌을 회피하도록 상기 전방 그룹의 차량들로 요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 그룹의 전방에 타차량이 존재하는 경우 상기 전방 그룹 중 선두 차량을 제외한 추종 차량들과 선두 차량간의 간격을 감소시켜 충돌을 회피하도록 상기 전방 그룹의 차량들에게 요청하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 프로세서는,
    군집 주행 대열 중 상기 전방 그룹의 후방의 추종 차량들을 후방 그룹으로 분리하고, 상기 후방 그룹 중 최전방에 위치한 차량을 새로운 선두 차량으로 설정하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    군집 주행 대열 중 추종 차량인 자차의 충돌을 예측한 경우, 자차의 종방향 감속을 수행하고 후방 차량으로 자차의 감속을 통보하고 상기 후방 차량으로 자차의 감속량을 전송하며, 선두 차량으로 주행 상황을 보고하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    군집 주행 대열 중 선두 차량인 자차의 충돌을 예측한 경우, 자차의 종방향 감속을 수행하고 후방 차량으로 자차의 감속을 통보하고 상기 후방 차량으로 자차의 감속량을 전송하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  20. 군집 주행 중 자차의 충돌 예측 영역 내에 진입한 차량에 의한 충돌을 예측하는 단계;
    충돌 상황에 따른 제어 전략을 결정하는 단계; 및
    충돌 예측 결과 및 제어 전략을 군집 주행 차량들에게 공유하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.

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